環氧樹脂由于其優良的機械性能，熱穩定性和化學惰性而被廣泛應用在電子行業中。而電子行業越來越專注于小型化和輕量化，高水平的集成電路必然導致高熱量，純環氧樹脂低導熱性的特點限制了其應用，因此我們需要快速散熱以使器件有效地工作。

為了克服這個問題，科研人員已經開發了各種改進導熱性的方法，Dianyu Shen, Zhaolin Zhan等人發現碳化硅納米線（SiC NW）的高縱橫比有利于在環氧樹脂中用作填料，以達到所需的性能。他們提出了一種制備環氧樹脂/ SiC NW復合材料的快速和簡單的方法（圖1）。使用乙醇作為溶劑，將SiC NW與環氧樹脂均勻混合。隨后，將混合物在水浴中攪拌，加入固化劑得到環氧/ SiC NW復合材料（圖2）。

圖2 (a) SiC NWs的SEM圖像; (b) SiC NWs在乙醇中的圖像; (c) SiC MPs的SEM圖像; (d) SiC MPs在乙醇中的圖像

為了制造具有優良導熱性的復合材料，填料量以及聚合物基質中的均勻分散是關鍵因素，Dianyu Shen, Zhaolin Zhan等人做了相應的實驗與表征（圖3,4,5）。

       由（a,b）看出，純環氧樹脂和環氧復合材料的斷裂面具有裂紋的條紋結構，其顯示出河流樣式，此外，斷裂面的區域非常光滑，顯示復合材料是脆性熱固性聚合物。（g,h） 表明，SiC NW均勻分散，幾乎沒有明顯的裸納米線，截面圖形非常平滑。表明納米線和環氧基體形成交聯網絡，在表面間存在強界面相互作用，可作為熱性能的關鍵因素。

表1 環氧復合材料的導熱性能與填料量的關系

而由（圖4）及（表1）可以清楚地觀察到，隨著SiC NW的增加，環氧復合材料的斷裂面顯示出顯著不同的斷裂圖形特征。還可看出，SiC NW或SiC MPS可以提高熱穩定性環氧樹脂復合材料。0.1wt%的環氧樹脂/SiC NW和2.5wt%的環氧樹脂/ SiC MPS顯示高。

圖5 （a）單個SiC NW的AFM圖像；（b）SiC NW和微米顆粒的XRD圖譜；（c）Si2p和C1s采用XPS分析的高分辨率結果

而對于聚合物基質中的均勻分散程度的研究，Dianyu Shen, Zhaolin Zhan等人采用瞬時激光閃光法間接估算室溫下純環氧樹脂及其復合材料的導熱率（圖6,7,8）。

圖7 （a）3wt％SiC NW的載荷下，溫度對熱導率的影響；（b）3wt％SiC NW負載下的純環氧樹脂和環氧/ SiC NWs的DSC；（c）純環氧樹脂和環氧樹脂復合材料的傳熱性能的紅外圖像；（d）加熱和冷卻時，表面溫度隨時間的定量結果

圖7表明，填充在環氧基體中的SiC NW或SiC MP可以限制聚合物鏈的熱運動和聚合物片段在環氧樹脂的界面處的遷移率。通過向環氧基體中加入SiC MP和SiC NW，玻璃化轉變溫度轉移到較高溫度，在固化過程中與基體分子反應產生強界面。這產生了限制大分子鏈運動的更多障礙，導致了較高的中間溫度并促進了熱穩定性。