近日，西安建筑科技大學機電工程學院“新能源電工材料與儲能技術培育團隊”創新研制出一種新型環氧灌封材料，這種材料既能高效導熱，又有出色的絕緣性能，為解決功率器件在極端環境下的可靠性難題提供了全新方案。

在新能源汽車電機控制器、智能電網高壓設備中，功率半導體器件如同“電力大腦”，精準調控著能量流轉。隨著產業技術迭代，器件朝著更小巧、功率更強勁的方向發展，“熱管理”與“電安全”卻逐漸成為一對難以調和的矛盾。有專家指出，當前功率半導體產業發展的核心痛點就是封裝材料性能瓶頸。性能“短板”使得部分高端封裝材料依賴進口，成為產業鏈的“薄弱環節”，市場迫切需要兼具高導熱與高絕緣性能的高端產品。

面對產業發展之需，西安建筑科技大學“新能源電工材料與儲能技術培育團隊”另辟蹊徑，以“分子有序設計”為核心思路，成功研發出新型分子有序環氧灌封材料。

“就像給功率半導體芯片穿了件既能快速散熱又能隔絕漏電的‘智能防護衣’，200℃高溫下照樣穩定工作。”實驗室里，西安建筑科技大學機電工程學院王爭東副教授手中的透明材料，正是破解功率半導體產業發展瓶頸的關鍵——新型分子有序環氧灌封材料。這項研究成果，有望讓長期困擾行業的導熱與絕緣性能矛盾實現“共贏”。

這一突破的關鍵，在于團隊對材料微觀結構的精準調控。團隊選用萘甲酸酐-聯苯復合體作為“分子模板”，如同建筑師搭建框架般，誘導環氧樹脂形成規整有序的微觀結構。“這就像把原本雜亂的鄉間小路改造成了雙向高速公路，熱量能沿著有序分子鏈快速傳遞。”王爭東用通俗的比喻解釋技術原理，同時，致密的分子堆疊還形成了一道“電子牢籠”，能牢牢捕獲和束縛高能電子，從根本上杜絕了高溫環境下的漏電隱患。

更具產業價值的是，這項創新充分考慮了工業化落地的可行性。團隊相關研究人員介紹，這種分子有序策略無需對現有生產設備進行復雜改造，可完全兼容當前的環氧灌封生產線。“這意味著企業幾乎不用增加成本，就能直接提升產品性能，這在工業化應用中至關重要。”同時，該技術體系還避免了高負載無機填料帶來的高能耗與粉塵污染問題，具備良好的環境友好性和可持續制造優勢，與“雙碳”綠色制造方向高度契合。

這一科研新成果的落地轉化備受關注。團隊相關負責人介紹，政策層面的支持為技術落地注入了強勁動力。《新材料產業發展規劃（2021-2035年）》明確提出加快高性能樹脂材料研發，《“十四五”原材料工業發展規劃》也強調要提升高端合成材料自給率，為新型封裝材料的產業化鋪平了道路。目前，已有多家企業主動聯系王爭東團隊，希望共同開展中試及產業化研究，推動技術從實驗室走向生產線。目前，王爭東團隊正進一步探索該分子有序策略在不同樹脂體系中的普適性，目標是覆蓋新能源、高壓電力裝備等多個領域。隨著技術轉化落地，不僅能填補國內高端灌封材料的空白，更能為我國功率半導體產業升級注入核心動力。

責任編輯：黃蕊