电子设备中功率密度的迅速增加使器件对散热有着更高的要求,研究更高热导率的热界面材料变得尤为重要。垂向碳纳米管阵列、铜纳米线阵列具有高机械适应性和高热导率,被视为很有发展前景的热界面材料。本文采用水辅助化学气相沉积法制备出了碳纳米管阵列,并将传统的光热反射测量技术加以改进并与虚拟仪器技术相结合,设计了一套热性能自动测量系统,测量结束后使用MATLAB对采集到的数据进行拟合计算,最终得到热界面材料的热性能。有研究表明,只有极少数碳纳米管能够与接触表面形成有效接触,因此改善接触率对于提高界面热导率至关重要。本研究中,我们将碳纳米管转移到柔性基底上,并且在样品上施加一个接触压力,经测量与计算,这种方法处理后的碳纳米管与目标表面之间有较高的界面热导率。在大部分关于碳纳米管阵列的研究工作中,都是将其与玻璃、硅片等光滑的表面接触的,然而实际应用中大部分的表面都是遍布孔隙的粗糙表面,空气充斥在两个粗糙表面之间的孔隙之中,形成了界面之间的接触热阻,本工作将碳纳米管阵列与不同粗糙度的界面相结合,研究对应的界面传热性能的变化。一直以来,研究人员认为碳纳米管独特的纳米结构和机械性能可以使它们顺应粗糙的接触表面,并填入表面的空隙实现充分接触,但本实验结果表明目标表面粗糙度会对碳纳米管的接触性能和接触热导造成极大的影响,表面越粗糙,与碳纳米管的界面热导越低,其原因可能是因为碳纳米管之间的相互作用力阻碍了其填入粗糙表面的空隙。相比之下,铜纳米线阵列中,纳米线之间是彼此独立的,且通过多孔模版制得的铜纳米线阵列密度可以达到50%,可以预期,铜纳米线阵列在热界面材料的应用方面具备一些碳纳米管阵列所没有的优点。因此,本文对于铜纳米线阵列热界面材料的制备进行了初步的探讨,制备出了具有一定平整性、均匀性的铜纳米线阵列,其热性能还需在后续工作中作进一步的探讨。本文对提高新型热界面材料的界面热导、以及对未来高质量热界面材料的工程应用具有一定的指导意义。