導(dǎo)熱吸波材料未來研究發(fā)展方向

導(dǎo)熱吸波材料作為新型多功能電磁防護材料，經(jīng)過十多年的不懈努力，已經(jīng)取得了可喜的成果并且實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，目前導(dǎo)熱吸波材料的研究在國內(nèi)受到較高關(guān)注，結(jié)合已取得的成果，未來該領(lǐng)域應(yīng)著重開展以下幾個方面的研究。

建立新型材料結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)雙功能一體化設(shè)計

由于目前缺乏可以指導(dǎo)生產(chǎn)的導(dǎo)熱吸波材料功能單元體模型和相應(yīng)的組分設(shè)計方法，未來在導(dǎo)熱吸波材料機理方面，可以選取成熟的單一功能粉體填料為基礎(chǔ)，建立復(fù)合粉體/高分子基體的功能單元體模型。揭示基于“功能粉體/高分子基體”結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)熱網(wǎng)鏈搭建機制，開展粉體分布對界面熱傳導(dǎo)性能的影響規(guī)律研究。同時，結(jié)合吸波劑的電磁波吸收原理，提取材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，分析材料內(nèi)部高導(dǎo)熱網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)對電磁波響應(yīng)的影響規(guī)律，開展導(dǎo)熱網(wǎng)鏈分布參數(shù)與吸波劑微觀形態(tài)的協(xié)同設(shè)計，綜合調(diào)整材料內(nèi)部的導(dǎo)熱網(wǎng)鏈分布參數(shù)和配套的吸波劑成分及微觀尺寸，從而實現(xiàn)導(dǎo)熱性能與吸波性能的同步提升。

建立專業(yè)性的測試標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)行業(yè)統(tǒng)一規(guī)范的評價體系

鑒于導(dǎo)熱吸波材料的評價指標(biāo)、測試原理、測試方法以及測試標(biāo)準(zhǔn)方面都存在著較大差異的現(xiàn)狀，未來行業(yè)內(nèi)的科研、生產(chǎn)單位必將討論出臺關(guān)于導(dǎo)熱吸波材料性能測試方法與要求的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立完整的標(biāo)準(zhǔn)評價體系，對該領(lǐng)域產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和性能評價標(biāo)準(zhǔn)進行必要的技術(shù)規(guī)范和引導(dǎo)，進一步促進該領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，以充分發(fā)揮“標(biāo)準(zhǔn)先行”的指導(dǎo)作用和對該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的促進作用。

探索新型功能粉體制備技術(shù)，提高功能填料性能

為了滿足高精尖電子設(shè)備對導(dǎo)熱吸波材料的性能要求，以鏈狀高分子材料(硅橡膠)為應(yīng)用對象，開發(fā)真正意義上兼具導(dǎo)熱、吸波雙功能的粉體填料，突破原有性能指標(biāo)上限，從根本上解決目前制約導(dǎo)熱吸波材料性能提升的瓶頸問題。目前新材料領(lǐng)域研究的熱點是石墨烯，作為二維sp2鍵雜化的單層碳原子晶體，其低維結(jié)構(gòu)可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，具有獨特的二維周期蜂窩狀點陣結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元中所存在的穩(wěn)定碳六元環(huán)賦予其優(yōu)異的熱性能，被認(rèn)為是優(yōu)秀的導(dǎo)熱材料。此外，通過對石墨烯粉體進行表面修飾（引入磁性粉體顆粒如鋇鐵氧體、鎳鋅鐵氧體等），進而將其添加在基底材料中改善材料整體的阻抗匹配特性，提升電磁波吸收性能，有望研發(fā)出新型石墨烯導(dǎo)熱吸波材料。未來相當(dāng)長的時間內(nèi)這也將成為導(dǎo)熱吸波材料領(lǐng)域的一個重要研究方向。

結(jié)合多學(xué)科研究成果，探索導(dǎo)熱吸波材料性能提升新思路

隨著相關(guān)仿真技術(shù)的進步以及人工材料、智能材料及薄膜型吸波材料制備水平的提高，新型材料設(shè)計方法手段日趨成熟，實現(xiàn)了對材料電磁參數(shù)的主動設(shè)計，突破了傳統(tǒng)材料對電磁特性的局限，給材料性能設(shè)計及制備提供了新的自由度。以此為技術(shù)基礎(chǔ)，通過材料組分解決熱量傳輸要求，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足對電磁波的高效吸收。這一方向結(jié)合了電磁場與微波、材料科學(xué)、微納加工等領(lǐng)域更新的研究成果，學(xué)科交叉性強、未來應(yīng)用前景廣闊，已經(jīng)逐步引起國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的關(guān)注，將成為導(dǎo)熱吸波材料領(lǐng)域的研究新熱點。