南京交通大学用“分子有序设计”突破新型封装

近日,西安建筑科技大学机电学院“新能源电工材料与储能技术培育团队”创新性提出“分子有序设计”方法,研发出兼具超高导热率和优异绝缘性能的新型环氧灌封材料。该成果发表在《先进功能材料》上,为解决电气器件在极端工作条件下的可靠性问题提供了新的解决方案。
目前,功率半导体器件日益小型化和高功率化,对其封装材料提出了严格的要求,以管理“热”和“电”。传统环氧树脂材料难以达到同样高导热率和高绝缘性,这已成为制约行业发展的一大弊端。
为了打破这一僵局,团队创新他们利用有机分子作为“模板”来诱导环氧树脂体系形成高度有序的分子结构。这种结构就像修建了一条传热的“高速公路”,显着提高了导热系数;同时,密集的分子堆积和深的能级陷阱可以有效地“束缚”高能电子,从而在高温下保持较强的绝缘能力,尤其是在200℃这样的高温下仍然可靠。
“我们通过极少量的分子设计实现了宏观性能的飞跃。”论文通讯作者王正东副教授表示:“这使得导热与隔热不再是‘权衡’,而是‘双赢’。”希望这项研究能够推动电子设备向更薄、更轻、更可靠的方向发展。
据悉,团队正在进一步探索该技术的普遍适用性各类树脂体系技术,推动在新能源、高压电气设备等领域的工程应用,助力我国半导体产业升级。
(中国日报陕西记者站秦峰|何伟杨家宇 图片来源:西安建筑科技大学)
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