银纳米颗粒修饰氮化硼纳米片/魔芋葡甘聚糖高导热复合水凝胶的构筑与性能

编号：CYYJ04816

篇名：银纳米颗粒修饰氮化硼纳米片/魔芋葡甘聚糖高导热复合水凝胶的构筑与性能

作者：许可1；张爱琴1；何佳乐1；陆绍宁1,2；龚彩红1,2；马传国1,2

关键词： 氮化硼; 葡甘聚糖; 纳米银; 热界面材料; 导热复合水凝胶;

机构： 1.桂林电子科技大学材料科学与工程学院2.广西电子信息材料构效关系重点实验室

摘要： 针对高集成电子元器件在散热过程中对柔性热界面材料（TIMs）的紧迫需求，利用魔芋葡甘聚糖（KGM）优异的成膜性与分子链柔性，构建了一种兼具高导热与优异柔韧性的天然多糖基复合导热材料。基于KGM在热碱环境下的凝胶化特性，创新性地引入银纳米颗粒（AgNPs）修饰的氮化硼纳米片（BNNS）杂化填料，并添加丙三醇构建多元凝胶体系。通过“碱化-冷冻”协同工艺，制备出一种兼具高效热传导与优异力学性能的复合水凝胶。结果表明：AgNPs作为界面桥接点，有效降低了填料与基体间的界面热阻。在填料质量含量为14.3%时，导热系数可达1.5W/(m·K)，较纯KGM水凝胶提升114.3%。同时，得益于填料对聚合物网络的物理强化材料抗拉强度可达1.6MPa，较纯KGM水凝胶提升约23%。提出的天然多糖导热复合水凝胶可持续制备新路径，可为绿色热管理材料的开发提供理论与实验依据。