隨著電子器件功率密度的不斷提高，為了在減小整體尺寸的同時提升性能，電子設備的發熱量也隨之增加。受限于有限的散熱能力，過高的溫度不僅影響器件的性能，還縮短其使用壽命。因此，熱管理系統在電子設備中的重要性愈加突出，旨在優化熱傳導過程。熱界面材料（TIMs）作為熱管理系統的核心組件，常用于填補金屬散熱器與熱源之間的空隙，從而減少接觸熱阻，提升界面熱傳遞效率。然而，即使采用高填充物含量的TIMs，導熱系數仍難以滿足高頻、高功率應用的要求。因此，亟需探索一種更簡單且高效的方式，以制造具有更優導熱性能的TIMs。

近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所江南研究員領導的功能碳素材料團隊在開發低成本磁場取向制備金屬級導熱系數的碳纖維導熱墊片方面取得了最新進展。團隊通過低成本的磁場進行取向，配合選定的溶液稀釋，使得碳纖維能夠克服周圍粘性介質施加的流體動力轉矩阻力，以及高填料含量帶來的位阻效應，制備的碳纖維/聚二甲基硅氧烷（VCF/PDMS）墊片的導熱系數高達141.57 W/(m·K)。此外，理論和實驗結果都表明，碳纖維具有極好的定向排列，完全垂直的碳纖維達到93%以上。在熱管理應用方面，碳纖維墊片具有良好的間隙填充能力和優異的界面傳熱性能，可實現高功率電子器件的高效冷卻。研究成果以“Magnetic Field-oriented One-step Fabrication of Metal-grade Thermally Conductive Carbon Fiber Flexible Thermal Pad”為題發表在《Advanced Functional Materials》期刊。