综述：柔性聚合物泡沫在热管理技术中的最新进展与应用

这篇综述系统梳理了柔性聚合物泡沫（Flexible Polymer Foams）在热管理领域的前沿进展，重点阐述了其低密度、机械适应性、可调热性能（如各向异性导热性、相变储能PCM）等特性，以及在电子设备冷却、电池热管理（BTMS）、航空航天等场景的创新应用，同时指出动态耐久性、可持续性等挑战。

　　

ABSTRACT

柔性聚合物泡沫凭借其独特的结构可设计性，正成为热管理技术领域的革命性材料。传统刚性绝缘体或金属散热器难以满足现代电子设备（如5G芯片、高能量密度锂离子电池）对轻量化、柔性化和多功能集成的需求。通过调控泡孔结构（如开孔/闭孔比例）和化学组成（如添加碳纳米管CNTs或石墨烯），这类材料可实现0.1-5 W/m·K范围的导热系数调控，其中各向异性导热泡沫在垂直方向导热系数可提升至平行方向的20倍，特别适用于堆叠式集成电路的定向散热。

材料创新与功能拓展

最新研究通过原位聚合技术将相变微胶囊（MicroPCMs）嵌入聚氨酯（PU）泡沫基体，使材料在25-80°C区间具备高达180 J/g的潜热存储能力，同时保持85%以上的形状稳定性。自修复型硅酮泡沫则通过动态二硫键交换实现200次压缩循环后90%的导热性能保持率，显著延长了航天器隔热材料的服役寿命。值得注意的是，阻燃型聚酰亚胺（PI）泡沫通过磷-氮协同机制将极限氧指数（LOI）提高至32%，成功应用于电动汽车电池组的防火隔离层。

应用场景突破

在锂离子电池热管理（BTMS）领域，三明治结构的弹性泡沫既能通过负温度系数（NTC）效应在45°C触发孔隙收缩加速散热，又能在低温下膨胀保温，使电池组工作温度始终维持在15-35°C最佳区间。航空航天领域则利用气凝胶增强的聚硅氧烷泡沫，在-196°C（液氮环境）至300°C（再入大气层）范围内保持0.018 W/m·K的超低导热率。

挑战与展望

当前瓶颈在于长期机械疲劳导致的导热网络退化，例如200次热循环后部分泡沫的接触热阻会上升300%。生物基可降解泡沫（如聚乳酸PLA/纤维素复合体系）和光热响应智能泡沫被视为未来方向，后者能在近红外光（NIR）照射下实现0.5秒内10°C的局部温控精度，为可穿戴医疗设备提供新思路。