Z軸方向性熱伝導材料の開発

高いZ軸方向への熱伝達性と成形性の両立へのアプローチ!
厚み方向への熱伝導パス形成による高い熱伝達性を達成!

目的・背景

  • ●高熱伝導性フィラーを均一分散させたポリマーコンポジットでは、フィラーはポリマー成分に囲まれた状態で存在する。この場合、コンポジットの熱伝導性は、ポリマーが介在する構造そのものに支配される。
  • ●簡単なモデル計算は、nmオーダのポリマー層がフィラー間に介在することが、系の熱伝導性を大幅に低下させることを示している。

本技術のコンセプトと特徴

  • 1)コンポジット成形体の表裏を貫通するフィラー部が存在は、その分率が小さくても熱移動特性(動的、平衡論的)が改善
  • 2)モデル構造と現実的な製造方法との摺合せ
    • ・成形品厚みと近いサイズのフィラーの配合
    • ・成形品の少なくとも一部に熱伝導貫通パスを形成
    • ・予め熱伝導パスを構築した高次構造フィラーの利用
      (高アスペクト比のフィラーは現実的には使用不可)
  • 3)成形体材料物性の調節
    • ・流動性確保、熱伝導の異方性抑制のため球状を利用
    • ・土台粒子は有機ポリマー(有機成分<<無機成分に伴う柔軟性低下を複合フィラー形成で回避)

KRIからのご提案

  • ・高い応答性を利用した、オンオフ頻度の高い熱源の冷却
  • ・定常状態での高い熱移動性を利用した、耐熱性放熱用材料
  • ・有機比率が高く、柔軟な(下地追従性に優れる)シート状放熱材料