IGBT 被称为电力电子行业里的“CPU”，广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。然而，IGBT器件在高功率和高频率下工作时面临一些临界热积累和电磁干扰(EMI)问题，这不仅会对器件的性能和可靠性产生负面影响，还可能限制其在某些应用中的广泛应用。因此，在IGBT的设计和制造过程中，选择和优化具有热管理和电磁波吸收(EMA)性能的封装材料尤为重要。

高分子材料因其重量轻、成本低、耐腐蚀、易加工等优异性能被广泛用作IGBT封装材料。然而，高分子材料导热系数低(~0.2 W/(mK))和波透射行为极大地限制了它们的进一步应用。因此，引入导电粉体、导热粉体（导热剂）、导热吸波剂等功能粉体(例如过渡金属碳化物、单峰氮化硼、准球氧化铝、耐水解氮化铝、类球氧化镁、碳纳米管、石墨烯和液态金属等)被认为是提高复合材料导热性和抗电磁干扰的一种有效方式。然而由于高分子材料与功能粉体相容性较差，又需要填充大量粉体才能达到满意的效果，导致材料的机械强度和加工性能无法得到保证。因此，功能粉体如何在低负荷下显著提高复合材料导热系数和EMA性能一直是研究热点。

近期，华中科技大学杨君友教授和罗裕波教授团队针对开发具有优异电磁抗干扰性和导热性能的封装材料取得最新进展。在本研究中，采用独特的三维碳结构诱导纳米材料分散策略，制备了一种具有高电磁波吸收和热传导性能的新型环氧基封装材料(MDCF@C-ZrO₂/EP)。特别是三维MDCF结构有效地防止了堆积团聚，促进MDCF与C-ZrO₂之间形成丰富的异质界面，从而改善了阻抗匹配，增强了电磁波耗散能力。值得注意的是，即使在仅5 wt%的填充水平下，材料的有效吸收带宽可达到6.68 GHz，反射损耗为58.92 dB。此外，3D MDCF@C-ZrO₂显著增强了声子输运路径，将纯环氧树脂的导热系数提高了150%。因此，这项创新研究被认为在实现IGBT在高功率和高频电子领域的应用方面具有巨大潜力。

来源：《Journal of Colloid And Interface Science》题为“Advanced multifunctional IGBT packing materials with enhanced thermal conductivity and electromagnetic wave absorption properties”。