环氧树脂由于其优良的机械性能，热稳定性和化学惰性而被广泛应用在电子行业中。而电子行业越来越专注于小型化和轻量化，高水平的集成电路必然导致高热量，纯环氧树脂低导热性的特点限制了其应用，因此我们需要快速散热以使器件有效地工作。

为了克服这个问题，科研人员已经开发了各种改进导热性的方法，Dianyu Shen, Zhaolin Zhan等人发现碳化硅纳米线（SiC NW）的高纵横比有利于在环氧树脂中用作填料，以达到所需的性能。他们提出了一种制备环氧树脂/ SiC NW复合材料的快速和简单的方法（图1）。使用乙醇作为溶剂，将SiC NW与环氧树脂均匀混合。随后，将混合物在水浴中搅拌，加入固化剂得到环氧/ SiC NW复合材料（图2）。

图2 (a) SiC NWs的SEM图像; (b) SiC NWs在乙醇中的图像; (c) SiC MPs的SEM图像; (d) SiC MPs在乙醇中的图像

为了制造具有优良导热性的复合材料，填料量以及聚合物基质中的均匀分散是关键因素，Dianyu Shen, Zhaolin Zhan等人做了相应的实验与表征（图3,4,5）。

       由（a,b）看出，纯环氧树脂和环氧复合材料的断裂面具有裂纹的条纹结构，其显示出河流样式，此外，断裂面的区域非常光滑，显示复合材料是脆性热固性聚合物。（g,h） 表明，SiC NW均匀分散，几乎没有明显的裸纳米线，截面图形非常平滑。表明纳米线和环氧基体形成交联网络，在表面间存在强界面相互作用，可作为热性能的关键因素。

表1 环氧复合材料的导热性能与填料量的关系

而由（图4）及（表1）可以清楚地观察到，随着SiC NW的增加，环氧复合材料的断裂面显示出显著不同的断裂图形特征。还可看出，SiC NW或SiC MPS可以提高热稳定性环氧树脂复合材料。0.1wt%的环氧树脂/SiC NW和2.5wt%的环氧树脂/ SiC MPS显示高。

图5 （a）单个SiC NW的AFM图像；（b）SiC NW和微米颗粒的XRD图谱；（c）Si2p和C1s采用XPS分析的高分辨率结果

而对于聚合物基质中的均匀分散程度的研究，Dianyu Shen, Zhaolin Zhan等人采用瞬时激光闪光法间接估算室温下纯环氧树脂及其复合材料的导热率（图6,7,8）。

图7 （a）3wt％SiC NW的载荷下，温度对热导率的影响；（b）3wt％SiC NW负载下的纯环氧树脂和环氧/ SiC NWs的DSC；（c）纯环氧树脂和环氧树脂复合材料的传热性能的红外图像；（d）加热和冷却时，表面温度随时间的定量结果

图7表明，填充在环氧基体中的SiC NW或SiC MP可以限制聚合物链的热运动和聚合物片段在环氧树脂的界面处的迁移率。通过向环氧基体中加入SiC MP和SiC NW，玻璃化转变温度转移到较高温度，在固化过程中与基体分子反应产生强界面。这产生了限制大分子链运动的更多障碍，导致了较高的中间温度并促进了热稳定性。