《基於法向熱傳導的垂直取向液晶高分子薄膜研究》是依託東南大學，由楊洪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於法向熱傳導的垂直取向液晶高分子薄膜研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊洪
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前絕大多數以液晶彈性體為代表的液晶高分子材料普遍採取水平配向，而針對垂直取向液晶高分子材料的研究工作非常少，其根本原因在於它缺乏一個明確的套用背景做支撐，如人造肌肉、起動器等。本項目擬藉助液晶的各向異性，採取多種配向手段，使高分子主鏈沿薄膜的法向有序排列，顯著提高該方向上的導熱性能，爭取替代機械性能較差的傳統填充型導熱高分子複合材料，拓展垂直取向液晶高分子材料的功能化套用領域。主要的研究內容和目標為：1、設計併合成丙烯酸酯類、硫-烯類光敏性液晶單體；2、利用電場、磁場、配向膜/劑等配向方法，使液晶單體垂直排列，原位光聚合/交聯，分別製備三類（側鏈腰接型、主鏈尾接型、盤狀）垂直取向液晶高分子薄膜；3、期望製備的垂直取向液晶高分子薄膜的法向熱導率λ＞ 2.0 W.K-1.m-1，通過對材料的一系列物理表征和導熱性能研究，初步驗證垂直取向液晶高分子薄膜作為非填充型導熱聚合物材料的套用前景。
結題摘要
隨著電子元器件工作頻率的急劇增加，器件內部產生的熱量已經成為影響電子設備功能及壽命的嚴重威脅。因此，如何提高電子設備的散熱能力，尤其是開發具有各向異性導熱性能的新型聚合物材料已成為重要的研究課題。本項目藉助液晶的各向異性，採取電場配向手段和紫外光照原位聚合技術，使液晶高分子主鏈沿薄膜的法向有序排列，研製了一類新型高導熱垂直取向主鏈型含二苯並乙炔核的液晶高分子薄膜材料，其法向熱導率λ⊥高達3.56 W.K-1.m-1，各向異性常數（法向/面向熱導率）λ⊥/λ∥ 達到15.0，超過原設定技術指標要求，也是目前見於文獻報導的基於液晶高分子材料的最高法向熱導性能。該垂直取向液晶高分子薄膜材料，有望成為新一代非填充式導熱薄膜材料，用於電子元器件的包裝和散熱，在民用和國防領域都有很好的套用前景。通過該研究計畫的資助，課題負責人在Nature Communications、Journal of the American Chemical Society等國際高水平雜誌上發表通訊作者SCI論文24篇；以第一發明人身份申請國家發明專利11項，目前3項專利已獲得授權。
