複合塑料導熱性能超越不鏽鋼

科技日報訊 （記者劉霞）塑料的導熱性一直差強人意，但科學家新開發出一種複合塑料，顛覆了這一認知。據物理學家組織網14日報道，由美國東北大學與陸軍研究實驗室聯合研發的新型塑料陶瓷複合材料，不僅擁有羽毛般的輕盈質感，更具備卓越的導熱性能，有望成為現代電子設備的散熱利器。

熱管理一直是電力電子設備和雷達天線面臨的技術瓶頸。手機過熱會降頻運行，但對雷達等關鍵系統而言，任何性能妥協都可能造成嚴重後果。

研究團隊此次另闢蹊徑，通過精密配比陶瓷、聚合物及特殊添加劑，利用3D打印技術創造出具有納米級有序結構的新型塑料。這種材料的創新性在於，實現了從分子層面到宏觀結構的精準調控。陶瓷顆粒經3D打印精確定位後，通過特殊熱處理形成晶態聚合物的“橋樑”，構建起高效的熱傳導“高速公路”。測試顯示，其導熱性能超越不鏽鋼，重量卻僅有後者的四分之一。

這種新型複合材料展現出三大優勢：優異的電絕緣性，可避免短路風險；對射頻信號“零干擾”，完美適配5G和雷達系統；既能貼身保護電路，又可快速導出熱量。隨着電子設備日益微型化，這種防護材料顯得尤為重要。手機處理器在高温時自動降頻的無奈之舉，未來或成為歷史。

這種新型塑料製品的應用前景遠不止於消費電子。數據中心的熱島效應、電動汽車電池的熱失控風險，都是新材料大顯身手的舞台。雖然其不能“單槍匹馬”解決所有散熱難題，但作為熱界面材料，它能與現有冷卻系統“珠聯璧合”。

研究團隊目前正加速推進新型塑料的產業化進程，讓這項“冷科技”早日惠及民生。