热界面材料(TIM)是实现电子系统高效热管理的关键。TIM除了需要高导热率外,还需要良好的界面传热性能和机械性能,才能满足实际应用。本文以一种新型高导热的低熔点合金类TIM——锡铋/石墨烯(SnBi/GNS)复合材料为对象,研究了该TIM的界面传热性能和机械性能,主要内容如下:1、研究了在不同制样的峰值温度(220℃、240℃、260℃)和接触压力(2g、3g)下,Cu-SnBi/GNS-Cu三层结构试样界面热阻的变化规律。结果表明,当峰值温度从220℃升高至260℃,Cu-SnBi/GNS-Cu试样的界面热阻降低了50.7%;当接触压力从2g增加至3g,界面热阻降低了31.5%。当峰值温度为260℃,接触压力为3g(237Pa)时,Cu-SnBi/GNS-Cu试样的界面传热性能最佳。另一方面,根据试样测试结果,在60℃~100℃的测试温度范围内,SnBi/GNS的传热性能非常稳定,表现了在高温传热环境下的可靠性较高。另外,利用红外成像技术,在不同热源功率下对比了SnBi/GNS复合材料和目前市场上性能较好的导热硅脂、导热硅胶垫的传热性能。结果表明,在不同功率下,Cu-SnBi/GNS-Cu试样的传热性能始终最佳,随着功率的增大,其传热性能优势更为明显。2、研究了不同峰值温度(220℃、240℃、260℃)和保温时间(2min、5min、10min)对Cu-SnBi/GNS试样界面结合强度的影响。结果表明,当峰值温度从220℃升高至260℃,Cu-SnBi/GNS试样的结合强度提高了39.2%;当保温时间从2min延长至5min,试样的结合强度提高了34.5%。当峰值温度为260℃,保温时间为5min时,Cu-SnBi/GNS试样的结合强度最大。3、研究了不同热老化温度下SnBi/GNS和SnBi试样拉伸强度的变化规律。结果表明,GNS的存在有效地抑制了试样的热老化进程。在100℃热老化处理下,SnBi/GNS的抗老化性能提高了27.7%。在120℃热老化处理下,SnBi/GNS的抗老化性能提高了21.7%。