深圳先进院高性能导热复合材料研究获系列进展

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2018-07-12

作者三石一声作为世界人民的共同语言,音乐可以跨越民族、跨越文化、地域和历史,产生高于语言文化的共鸣。从宫商角徵羽的传统发源、到现在华语乐坛的崛起,中国音乐正在以旋律构建文化自信。最近,由腾讯音乐娱乐集团与环球网联合打造的“‘一带一路’上的中国音乐”大型海外文化交流活动就是这样的一次“文化出海”:两大平台带着从央视清流综艺《经典咏流传》中精心甄选的20首绘入经典诗词和当代音乐元素的新经典、造访一带一路上的沿线国家,开启了一段展现民族精髓的中国传统音乐文化巡礼。传统×流行新国乐成为文化出海的“先遣军”“一带一路”建设的“五通”是以民心相通为基础的,而音乐正是心灵共鸣最好的沟通渠道。

  深圳先进院高性能导热复合材料研究获系列进展

  举例说明如2008年福建省各批次控制分数线具体如下理工类第一批本科534分,第二批本科471分,第三批本科428分,专科(高职)320分。文史类第一批本科547分,第二批本科487分,第三批本科452分,专科(高职)332分。由于第一批录取的主要是全国重点大学(一部分是经过批准的普通本科院校),因此本一批录取控制分数线又叫重点线。

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  据悉,宜春市委此轮巡察内容及对象一是纠四风转作风专项巡察,安排4个巡察组,对市人大机关、市政协机关、市纪委机关、市委办、市政府办、市委组织部、市委政法委、市委宣传部、市委统战部、市中级人民法院、市委农工部、市委政研室开展巡察;二是全市公安系统上下联动交叉巡察,其中市公安局安排1个巡察组,10个县(市、区)公安局安排5个巡察组。设区市人口超400万可设置4~5个巡察组巡视,主要是由中央和省、自治区、直辖市党委对所管理的地方、部门、企事业单位党组织开展的;巡察,实际上是巡视工作向市县一级以及乡镇和最基层的行政村的延伸,给基层百姓一条直接反映问题的渠道。记者注意到,2017年11月,江西曾出台指导意见,对市县党委巡察机构设置和编制配备进行规范。意见明确,巡察工作领导小组办公室是同级巡察工作领导小组的日常办事机构,为同级党委工作机构,设在同级党的纪律检查委员会,主要承担综合协调、组织指导、制度建设、监督管理、服务保障等工作。市县党委根据实际需要设立若干巡察组,在本级巡察工作领导小组领导下承担具体巡察任务。

  深圳先进院高性能导热复合材料研究获系列进展

  我到故宫博物院之前,曾在北京市文物局及国家文物局工作过,调研与学术研究相结合,让我的视野、关注的重点紧紧锁定在文化遗产保护事业。文物局工作期间,很多方面的工作与故宫博物院的文物保护、博物馆管理有着较密切的联系,所以我对故宫并不陌生。2012年年初,我来到故宫博物院工作,担任这个知名世界文化遗产地的“看门人”。我深刻地感受到,故宫的文化底蕴深不可测,文化资源博大精深。面对故宫这处有着600年历史的文化瑰宝,面对故宫博物院这座有着90年历史的文化圣地,必须心怀敬意地加以研究、小心翼翼地进行保护。

  近期,中国科学院深圳先进技术研究院集成所先进材料中心研究员孙蓉团队在高性能导热复合材料研究中取得一系列进展。

  现代电子器件逐渐向高度集成化和高功率化发展,如果器件内部产生的热量得不到有效地散发,将会引起热失效。

为了保证电器器件的工作表现和寿命,有效的散热成为了制约电子产品发展的主要因素。 解决散热问题依赖于热管理材料的发展。 导热材料通常由导热填料和聚合物基体组成,溶液共混是制备含有随机分布填料的复合材料的常用方法。

然而,由于内部填料之间缺少有效互连,这种复合材料的导热性能提高率通常很低。 缺少填料组成的导热通路意味着声子将在填料/基体的界面处发生更多的散热,带来更大的界面热阻。

另一方面,加入大量的填料(60wt%/vol%)虽然会得到较为理想的导热性能,但是却会严重影响复合材料的机械性能和加工性,难以实用。 因此,对于导热复合材料,如何在一个较低的填料含量下实现高的导热系数仍是一大挑战。

  团队导热小组么依民、曾小亮等通过对填料进行取向的结构设计,结合碳化硅纳米线的高导热系数和长径比,采用冰模板法制备了宏观取向的碳化硅线网络,并以此为填料制备了高导热复合材料。

对于声子来说,穿过聚合物最便捷的方式是在聚合物内部建立填料组成的通道。

因此,含有高导热线状填料的聚合物复合材料会显示出导热性能的巨大提高。

该复合材料的导热提高效率是其他报道的导热绝缘复合材料效率的3~8倍,内部具有三维互连填料网络的高导热复合材料在热管理领域有很大的应用潜力。 相关论文VerticallyAlignedandInterconnectedSiCNanowireNetworksLeadingtoSignificantlyEnhancedThermalConductivityofPolymerComposites(《具有面外取向碳化硅线网络的高导热复合材料》)在线发表于期刊ACSAppliedMaterialsInterfaces(DOI:/)。

  该小组在三维氮化硼-石墨烯导热网络的构建方面也取得了研究进展。

前期的研究者为了使得三维填料骨架有一定的机械强度,在三维骨架的制备过程中通常要加入粘结剂。

然而,粘结剂与填料之间的声子谱不匹配会弱化填料骨架本身的传热,因此含有三维填料骨架的聚合物基复合材料的导热性能往往也不理想。 项目团队以与声子传输性质相近的氮化硼和石墨烯为组装单元,构建了取向的声子导热网络。 复合材料的面外导热系数达到了,高于其他报道的氮化硼基复合材料的导热数值。 相关论文ConstructionofThree-dimensionalSkeletonforPolymerCompositesAchievingaHighThermalConductivity(《构建含有三维导热网络的高性能复合材料》)在线发表于期刊Small(DOI:/)。

  该小组还提出了一种新颖的材料成型方法。

受限于成本与生产设备等因素,真空辅助抽滤技术和冰模板法自组装技术难以实现产业化,无法为我国电子材料产业做出贡献。 因此,曾小亮课题组探索并发明了一种简易、快速以及宏量制备导热填料的方法。 通过将含有填料的水系分散液直接滴入液氮、结合冷冻干燥以及简易的自动推进装置,可以成功构筑三维的气凝胶球状填料。

这种球状填料具有大的孔隙率和比表面积,直接参与到导热网络的构建当中,可以有效地提高复合材料的导热性能,在自动推进装置的辅助下可以实现实验室规模的小批量生产。

此外,这种特殊的微观结构在吸附及能源领域也表现出巨大的应用潜力。 相关论文Liquidnitrogendrivenassemblyofnanomaterialsintospongymillispheresforvariousapplications(《液氮驱动制备多功能三维气凝胶球》)在线发表于期刊JournalofMaterialsChemistryA(DOI:/C8TA00310F)。

  以上研究得到科技部重点研发专项(2017YFB0406000)、广东省创新科研团队(2011D052)、广东省重点实验室(2014B030301014)和深圳市科技计划项目等的资助。 图1.三维碳化硅线网络的导热原理示意图图2.三维氮化硼-石墨烯网络的导热原理示意图图3.三维气凝胶球的制备原理示意图。