热塑性聚酰亚胺界面定制化设计：实现双马来酰亚胺/氮化硼复合材料绝缘性与循环耐久性的协同突破

为解决轮毂电机高热通量和频繁热冲击导致的绝缘失效及热应力开裂问题，研究人员通过原位聚合将热塑性聚酰亚胺(TPI)接枝到六方氮化硼上，构建柔性界面。该设计使复合材料导热系数提升2.7倍(0.607 W·m?1·K?1)，界面热阻降至3.28×10?7 m2·K/W，击穿强度达38.1 kV/mm，且热循环后性能仅衰减3.8%，为高功率电子器件绝缘材料开发提供新策略。

　　

轮毂电机在高温热流和反复热冲击的严苛工况下，绝缘失效与热应力裂纹成为致命伤。科研团队独辟蹊径，采用原位聚合法将柔性热塑性聚酰亚胺(TPI)分子链嫁接到六方氮化硼(h-BN)表面，打造出具有"弹性装甲"特性的智能界面。这种设计巧妙利用TPI链段的粘弹性应力，驱动导热填料定向排列形成"高速公路"般的连续传热路径，使复合材料导热性能飙升至0.607 W·m^?1·K^?1，同时2.071 eV的最低未占分子轨道能隙犹如设置电子"收费站"，有效阻截载流子迁移。更令人惊叹的是，经过严酷热循环考验后，材料击穿强度仅微降3.8%，界面微裂纹被牢牢"锁死"，展现出军用级可靠性。这项突破为下一代电动汽车驱动系统和航天器热控系统提供了革命性的材料解决方案。