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登錄熱界面材料的案例
不同類型界面材料(ThermaI Interface Materials TIM )的特性與材料性質
電子產品各個元件的散熱不僅與發熱元件本身有關,還與各個元件間互聯密度和界面接觸材料的熱傳導特性有很大的關系。因此,熱界面材料就成為影響熱管理技術未來發展的關鍵技術之一。在電子元件的散熱途徑中,熱界面材料(Thermal Interface Materials:TIM)是影響散熱效率高低的關鍵材料。現行標準機械拋光的表面呈現出粗糙及波浪狀的形態,造成散熱途徑的界面間實際接觸點減少,因而界面熱阻值升高。要解決此問題,主要有以下幾個方法:
1.開發高流動性材料,以填補界面間材料表面的結構缺陷,微孔等;
2.開發復合熱界面材料,以提高整體材料的熱傳導特性 。
因此,熱傳導值( Thermal Conductivity;K )就成為評估熱界面材料的重要特性之一。未添加任何導熱填充材的高分子材料,其熱傳導值大約為 0.1W/m·K,而目前所使用的商用復合熱界面材料(通常添加導熱金屬粉其熱傳導值大約為 7 W/m·K) 、氮化硼(BN) 、金剛石粉及銀粉等。由于使用高熱導值材料并不能保證整體散熱系統具有優良的散熱效果,因此一般會用另一個評估熱界面材料的重要特性——熱阻值(Thermal Resistance:R),來評估整體散熱系統的散熱效果。熱阻值與接觸面平整度及使用壓力大小具有相當高的關聯性,其單位一般用 K·in^2/W 表示。
熱界面材料的重要性
熱界面材料(Thermal InterfaceMaterials)是一種用于兩種材料間的填充物,是熱傳遞的重要橋梁。兩種材料相互接合時,無論是同種材料還是兩種不同的材料,即使材料表面平整度很好或施加很大的扣合壓力(Mounted Pressure),仍無法達到緊密接觸,只能是部分接觸,中間一定仍然存在許多微細空隙或孔洞,如(圖1-a)所示。
展開 一種具有低表面張力和優異熱導率的液態金屬熱界面材料
02
成果掠影
近期,天津理工大學趙云峰教授、蘇州泰吉諾新材料有限公司李兆強聯合河北工業大學鄧齊波教授在制備具有低表面張力和優異熱導率的LM取得新進展。高表面張力使得LM和填料難以很好地混合以制備用于熱界面應用的復合漿料。該團隊研究發現摻雜鎢(W)納米粒子可以使LM在氮化硼(BN)丸表面的接觸角從133°降低到105°,表明摻雜W納米粒子可以降低LM的表面張力。LM、W和BN的加入順序會影響復合材料的最終形態,而W納米粒子必須先與LM (LM+W)混合才能得到復合漿料(LM +W-BN)。相比之下,其他添加序列或不添加W納米顆粒只能得到復合粉末。LM +W-BN的導熱系數高達14.49 W/(mK),并對LM +W-BN材料在壓力、高溫、熱沖擊和高濕條件下的穩定性進行了詳細研究,樣品具有良好的綜合性能。通過在發光二極管(LED)模塊中的應用,LM +W-BN漿料顯示出作為熱界面材料(TIM)的優異熱管理能力。這種方法也被擴展到其他導熱填料,包括碳纖維和石墨烯。這項工作提供了一種簡單的方法來降低LM表面張力,也可能使其他填料的結合,擴大LM的使用,如集成電路和柔性電子產品。研究成果以“Enhanced thermal conductivity of liquid metal composite with lower surface tension as thermal interface materials”為題發表于《jmr&t Journal of Materials Research and Technology》。
展開 通過靜電植絨輔助定向氮化硼片提高熱界面材料的導熱性
來源 | Ceramics International
01
背景介紹
隨著現代電子產品逐漸向小型化、集成化、大功率化的方向發展,高導熱的柔性熱界面材料受到了人們的廣泛關注。但是,由于熱源和散熱器之間的間隙被空氣占據,而空氣的導熱系數非常低,導致熱量不能及時散出。因此需要使用熱界面材料(TIM)填充微間隙,TIMs基于聚合物樹脂,通過引入導熱料優化導熱系數。
六方氮化硼(h-BN)它具有層狀結構,在平面方向上具有較高的導熱系數(600 W/m K),而在垂直方向上具有較低的導熱系數(30 W/mK)。此外,它還具有優異的熱穩定性和化學穩定性。這種穩定性使得BN很難與其他物質發生反應。一些研究者為了增強了聚合物基體與填料之間的界面傳熱,改善了聚合物復合材料的填料分散性,降低了界面聲子損失。然而,這些對BN的表面修飾需要大量的化學物質,這促使研究人員通過改變BN的結構的方法來提高導熱性。
近年來,靜電植絨技術被應用于制備熱界面材料,在此基礎上,提出了一種新的策略,通過靜電植絨方法使BN納米片在柔性環氧基中有序排列,搭建傳熱通道。與機械混合法制備的隨機分布的氮化硼填充復合材料相比,垂直取向的氮化硼填充復合材料可以增強材料的導熱性能。
02
成果掠影
近期,中山大學化學工程與技術學院陳振興教授團隊通過靜電植絨的方法改善氮化硼納米片的排列結構從而優化材料的導熱性能取得新進展。靜電植絨組裝策略在幾個連續的層中構建了整齊排列的BN結構網絡,從而提高了復合材料的導熱系數。研究了不同h-BN用量對BN/環氧復合材料導熱性能的影響。
展開 一種用于定向垂直碳纖維基復合熱界面材料的制備技術
采用有限元模擬方法研究了定向SCFs與Al球形顆粒復合材料的工作機理和導熱性能。
此外,利用紅外熱像儀觀察了復合材料在加熱和冷卻階段的表面溫度變化。當SCF-90作為裸模和筆記本電腦熱管之間的TIM時,溫度下降了16℃,表明SCF-90成功地實現了沿垂直定向碳纖維基三維網絡的高效傳熱。這項工作說明了使用SCFs制備高導熱3D網絡的前景,可用于未來電子設備的熱管理。
研究成果以“Pie-rolling-inspired construction of vertical carbon fiber high thermal conductivity hybrid networks”為題發表于《Applied Surface Science》。
該成果是蘇州泰吉諾新材料有限公司在高性能熱界面材料產學研方面的一個縮影,泰吉諾將堅守企業責任,以客戶需求為導向,不斷在高性能熱界面材料領域開展前沿研究,為客戶提供性能更優良的原創產品。
03
圖文導讀
圖1.定向技術以及材料制備工藝示意圖。
圖2.復合材料的XRD圖譜。
圖3.不同倍數的SCF-random的SEM圖像。
圖4.不同角度(0?,45?和90?)復合材料的SEM和EDS圖像。
圖5.不同條件下復合材料的熱導率變化以及本文熱導率和相關文獻對比。
圖6.SCF-0, SCF-45, SCF-90 和 SCF-only-90的有限元分析。
展開 
一種定向排列的三維氮化硼聚合物復合熱界面材料
來源 |
Journal of Colloid And Interface Science
01
背景介紹
隨著第五代通信、大功率集成芯片和鋰離子電池的發展,對散熱提出了更高的要求,促使對導熱絕緣熱界面材料(TIMs)的需求快速增長。高分子材料以其優異的可加工性、重量輕、成本低等特點受到人們的青睞。然而,聚合物的固有熱導率通常很低(0.1 ~ 0.5 W/mK)。采用具有高導熱性的填充材料是一種直接有效的策略,可以顯著提高聚合物的導熱性。
六方氮化硼(BN)是一種二維片層陶瓷材料,其面內導熱系數約為300 W/mK,面外導熱系數為30 W/mK。良好的電絕緣性使BN在電子設備的熱管理應用中具有獨特的優勢。然而,由于填料與聚合物基體之間存在較大的界面熱阻,采用傳統的直接共混方法得到的填料/聚合物復合材料的導熱系數通常不理想。在聚合物復合材料中構建三維連續導熱填充網絡已被證明是降低界面熱阻和促進聲子快速傳輸的有效策略,已受到廣泛關注。
此外,BN在整個聚合物中的垂直排列可以進一步充分利用BN良好的面內導熱性,使復合材料的縱向導熱性顯著增強,以滿足TIMs高效垂直散熱的需求。已經開發了各種方法來實現填料的垂直對齊,例如3D打印,外場控制,冰模板法等。通過定向凍結,填料沿著冰晶生長方向排列,形成三維互聯的垂直排列骨架,顯著增強了復合材料的導熱性。因此,開發一種更簡單、更具成本效益的冰模板工藝來實現BN的遠距離垂直有序排列,從而促進高性能TIMs的規模化生產是非常必要的。
展開 氮化硼納米片增強聚乙烯熱界面材料
熱界面材料(TIMs)是有效轉移或去除電子器件廢熱以避免器件因工作在過熱條件下而發生故障的重要和不可或缺的材料。然而,為了填充散熱器與TIM接觸面之間的細小氣隙,需要在高壓下進行壓縮過程,這可能會破壞電子電路的組件,無法完全填充大的氣隙。
熱熔膠(HMA)由于其能夠與大多數材料快速而牢固地結合,并且與其他TIMs相比易于操作,近年來作為解決上述問題的材料而引起了人們的關注。此外,在融化過程中,HMA具有高流動特性,可以充分填充散熱片接觸面存在的氣隙,提高傳熱效率,這是一個優勢,可以大大提高器件的性能和耐用性。
低密度聚乙烯(LDPE)因其優異的絕緣性能、較高的機械強度和良好的循環利用性能,是目前極具吸引力的HMA型TIMs聚合物基體之一。然而,盡管其具有優良的機械和化學性能,以及方便的操作過程,但其低的通平面導熱系數和較差的形狀穩定性阻礙了其作為TIM的實際應用可能性。
因此,許多研究開發了LDPE與六方氮化硼納米片(BNNS)相結合的高導熱復合材料,以在熔體粘附過程中實現高導熱和形狀穩定。然而,較強的化學鍵和強的范德華力會導致BNNS與LDPE的相容性較低,從而導致BNNS與LDPE界面處的相分離和重新聚集。因此,由于這些問題引起的熱阻增加,這可能會大大降低制備好的BNNS/LDPE復合材料的熱導率。如何解決BNNS與LDPE界面熱阻的問題是合成TIMs材料的關鍵問題。
02
成果掠影
韓國的Joong Hee Lee教授 和Ok-Kyung Park教授聯合在關于BNNS/LDPE聚合物復合材料的界面熱阻問題方向取得新進展。
展開 一種具有低鍵合厚度和熱阻的熱界面材料
假設兩個表面波動僅為1 μm的物體相互接觸,在它們的界面處將觀察到一個大于38.0 mm2 K/W的巨大熱阻抗,與15.2 mm厚的銅板相當。這種由不可忽略的界面氣隙產生的熱障,一直阻礙著電子器件散熱過程。為了促進有效的界面熱傳遞,開發了熱界面材料(TIM)來填充氣隙并連接兩個物體。在過去的二十年里,人們對高導熱系數材料的發展給予了相當大的關注,并對高導熱TIMs進行了許多嘗試。從先前報道的TIMs來看,操縱各向異性k并使其在厚度方向上表現出色并不是一件非常困難的事情。
02
成果掠影
近期,四川大學吳凱團隊針對開發具有優異性能的熱界面材料取得最新進展。本研究提出了一種低鍵合厚度(BLT)路徑來減輕夾層熱阻抗。通過在Al2O3 - PDMS和Al2O3 -填料界面區按需定位鎵基液態金屬LM,成功制備了一種高觸變、導熱和電絕緣的PDMS/LM-Al2O3/ZnO復合材料。這種復合材料在潤滑脂狀態下表現出接近最大填料直徑的邊界BLT和低至僅4.05 mm2 K/W的超低有限熱阻Reff。這種BLT和超低Reff的優勢歸功于界面LM的獨特功能,即釋放與剛性Al2O3相鄰的PDMS鏈的遷移性,并充當Al2O3和其他填料之間的潤滑劑,以促進它們在邊界BLT下的運動。在這項工作中,使用功能液體進行填料表面改性的幸運嘗試,以及制造超低Reff TIM的低BLT策略,將激勵未來的材料科學家和工程師開發更多新概念和高性能的TIMs,用于不同的熱管理應用。
展開 一種用于芯片散熱的復合相變熱界面材料
需要注意的是,熱界面材料(TIMs)被廣泛用于填補電子元件與散熱器接觸界面處的氣隙,因此在電子元件的散熱中起著至關重要的作用。電子技術的進步需要開發高性能的TIM。增強導熱系數是提高TIMs散熱性能的一種非常有效的方法,這可以通過添加導熱填料來實現。對于粘結厚度(BLT)和接觸熱阻(TCR),它們與硬度密切相關。有報道稱,采用固-液相變材料(PCMs)作為TIMs,即相變TIMs (PCTIMs),其在吸收電子元件產生的熱量后由固態變為液態,硬度顯著降低,從而降低熱阻。此外,PCTIMs在吸熱前為固態,具有易于安裝的優點。然而,目前的PCTIMs通常存在兩個缺點,液體PCM泄漏和導熱系數低。因此,開發高導熱、形狀穩定的PCTIMs對于實現高效散熱具有重要意義。
02
成果掠影
相變熱界面材料(PCTIMs)受到越來越多的關注,但其導熱系數低,難以顯著改進。近期,華南理工大學傳熱強化與過程節能教育部重點實驗室方曉明研究員取得新成果。該團隊使用垂直排列的短切碳纖維(VASCFs)用于開發具有高導熱性的PCTIMs,這是首次采用該方法開發PCTIMs。由于提供了完整的傳熱路徑,VASCFs獲得了最有效的導熱增強效果,這一點在有限元模擬中得到了進一步驗證。因此,將VASCFs摻入硅橡膠(SR)和石蠟(PA)的材料中,以制造形狀穩定的相變材料。VASCFs/PA/SR材料的導熱系數高達7.00 W/(m·K),遠高于之前報道的PCTIMs。更重要的是,PA相變引起的熱阻降低導致VASCFs/PA/SR的散熱性能更好,從而使VASCFs/PA/SR相變熱墊具有實際應用潛力。
展開 一種具有高導熱性的CVGNPs/PVA熱界面材料
散熱的主要挑戰之一是由表面粗糙度引起的電子器件和散熱器配合表面的微觀間隙所引起的界面熱阻。這可能導致性能惡化,甚至降低設備的使用壽命。
為了填補微觀間隙并減少界面熱阻,通常在電子器件和散熱器之間放置熱界面材料(TIMs)。值得注意的是,界面熱阻主要來源于兩個因素:TIMs的熱阻和接觸熱阻,前者由TIMs的厚度和導熱率決定,后者部分取決于TIMs的柔韌性。不幸的是,高導熱性和高柔韌性之間的相互制約限制了TIMs的發展。為了獲得具有高導熱性的柔性材料,將金屬、陶瓷、碳基材料等本質上具有高導熱性的填料與聚合物結合。
碳基材料,如石墨烯、碳納米管、金剛石和碳纖維是最有希望的候選材料。由于石墨烯具有極高的面內導熱系數(~5300 W/mK),填充石墨烯可以增強高分子材料的導熱性。然而,由于石墨烯在聚合物材料中的分散和排列不良,往往無法取得優異的結果。研究表明,石墨烯形成的三維網絡,如石墨烯泡沫、垂直石墨烯和石墨烯氣凝膠,可以提高材料的通平面導熱性。
改善材料通平面導熱性的方法是構建沿通平面方向排列填料。例如,通過等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)制備的垂直石墨烯陣列已被證明具有優異的通平面導熱性,而通過靜電植束方法將碳纖維填料垂直排列可提高所得復合材料的通平面導熱性。此外,還深入研究了力場、磁場和定向凍結來排列填料,從而大大提高了復合材料的熱性能。
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成果掠影
近期,廈門大學張學驁教授團隊針對開發具有定向排列的的熱界面材料取得最新進展。基于該團隊之前對垂直碳纖維組成的TIMs的研究,本文利用石墨烯納米片(GNPs)取代了這些纖維,因為它們具有高導熱性和片層結構。這有助于增加相鄰GNPs之間的接觸面積,提高復合材料的導熱性。
展開 具有高導熱性和界面適應性的可回收BN/環氧熱界面材料
熱界面材料(TIMs)通過連接熱源和散熱器,可以有效避免過熱和設備損壞。最新的TIM不僅要求高熱流密度以適應輕量化趨勢,而且要求可回收性以緩解電子垃圾帶來的環境壓力。然而,制備既具有高散熱性能又具有可回收性的TIM仍然是一個巨大的挑戰。
含有導熱填料的聚合物復合材料是高性能TIM的可行候選材料。其中氮化硼(BN)填料因其優異的各向異性熱輸運、介電性能、熱穩定性和機械強度而受到廣泛關注。先進的BN/聚合物復合材料主要旨在通過相互接觸、連續相、規則取向或單向組裝來獲得更高的導熱性。然而,這些方法不僅涉及復雜的工藝,而且對粗糙表面的順應性仍未得到解決。
迄今為止,人們已經探索了多種策略,包括構建夾層結構,降低模量,設計微/納米流體,以及使用熱塑性基質,以賦予TIM具有適應性界面。由于熱塑性材料的彈性變形,在熱塑性復合材料中,通過葉片涂布、靜電紡絲、熱壓、拉伸等方法可以很容易地獲得填料的界面柔度和取向。然而,熱塑性塑料相對較低的力學性能和較高的熱應力不利于其長期使用。最近,熱固性樹脂具有低介電常數和優異的熱性能和力學性能,被認為是TIM的理想基材,但其不溶性和不溶性使其難以符合TIM的粗糙表面,難以回收利用。
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成果掠影
近期,中國科學院寧波材料技術與工程研究所的代金月老師針對開發高導熱以及具有可回收性的TIM取得新進展。本研究采用熱壓誘導取向法制備了具有各向異性導熱性和可回收性的高性能BN/環氧復合材料,并且具有表面相容性的完全可回收的TIM。
結果表明,僅通過簡單的熱壓處理,填充的BN就可以很容易地在平面上取向,導熱系數為3.85 W/(mK),BN含量為40 wt %,比原始環氧樹脂高30倍,比熱壓處理前的復合材料高4.3倍。
展開 一種基于高度垂直取向的熱界面材料
對于碳化硅金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET),通過芯片底部的熱流密度已經從100-250 W/cm2急劇增加到1 kW/cm2。為了提高器件的性能和壽命,迫切需要具有高通平面導熱系數、柔軟度和電絕緣性的熱界面材料(TIMs)將產生的熱量高效地傳遞到散熱器。
目前,絕緣TIMs是通過隨機混合導熱和絕緣填料(如氧化鋁、氮化硼和氮化鋁)和聚合物(通常為有機硅)來獲得的,這導致導熱系數低于8 W/mK。更嚴重的是,過高的填充物含量會降低材料的柔軟性和回彈性,在實際應用中會阻礙芯片與散熱器之間的熱傳導。在相對較低填料含量的情況下,提出了一種高通平面導熱系數的策略是調節填料的垂直方向。
六方氮化硼(BN)由于其高導熱系數(面內TC ~400 W/mK與金屬一樣高,面外TC ~30 W/mK)、優異的電絕緣性能和高質量的量產性而成為一種很有前途的導熱填料。利用氮化硼薄片在聚合物中獲得高度垂直定向的氮化硼結構的方法有多種,如電場、磁場、膨脹流輔助方法、3D打印法、疊切法、凍鑄法。然而,BN片的垂直取向度較差,限制了BN-聚合物復合材料的面外導熱系數。
為了實現高度的定向,在制造過程中需要很大的外力來克服BN片的躍遷能壘,但BN片與聚合物分子摩擦產生的高粘度限制了其沿外力方向的旋轉和定向。因此,大多數研究采用大尺寸BN,加大外力,多外力協同作用來優化垂直方向。然而,由于目前還沒有關于BN膜填充聚合物復合材料的系統工作,因此對其通面熱導率仍然是未知的。
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成果掠影
近期,北京大學白樹林老師針對解決現代電氣器件散熱用的具有高面外導熱系數,優異的柔軟性和電絕緣性對的TIMs取得最新進展。
展開 
一種具有柔軟,彈性和可拉伸的復合熱界面材料
在熱沖擊測試中,復合凝膠在器件通常工作溫度范圍內表現出優異的熱沖擊穩定性。在循環加熱/冷卻測試中,該復合凝膠也表現出比市售熱界面材料(TIM)更穩定的散熱,該研究結果為設計適合于TIMs的復合凝膠奠定了基礎。相關研究成果以“Toward soft, stretchable and resilient high filled composite gels for potential application as thermal interface materials ”為題發表于《Composites Science and Technology 》。
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圖文導讀
圖1. 柔軟,可拉伸和彈性高填充復合凝膠的設計原理。
圖2. 通過優化共價交聯和自由大分子的組合制備高拉伸PDMS基復合凝膠的性能。
圖3. 復合凝膠的回彈性。
圖4. 復合凝膠在初始狀態和經過加載卸載循環后的導熱性能和導熱系數。
END
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展開 一種具有高阻尼,柔軟和可再加工的熱界面材料
隨著高性能計算需求的不斷增長,服務器CPU或GPU的熱設計功率逐漸提高到400w及以上。熱界面材料(TIMs)通過有效地將熱量從電子器件傳遞到散熱器,在電子器件的整體散熱中起著重要作用。另一方面,這些電子設備的汽車應用需要TIMs的高性能特性,例如優異的高阻尼,因為來自車輛的各種頻率的振動和沖擊無處不在。事實上,大約20%的電子設備故障或疲勞故障是由上述振動引起的。高阻尼和可再加工性可以抑制沖擊甚至修復振動造成的損傷,阻尼TIMs的可再加工性可以有效地節約資源,降低成本。然而,目前的TIM仍然缺乏抑制振動和再加工的能力,因為將這些特性集成到一個TIM中仍然是一個難題。
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成果掠影
近日,中科院深圳先進電子材料國際創新研究院曾曉亮、任琳琳和南昌大學杜國平老師團隊針對開發具有顯著的阻尼性能、可再加工性、柔軟性和高導熱性的TIMs取得最新進展。受皮膚組織中纖維網絡和脂肪細胞的協同作用的啟發,我們在這里報道了一種高阻尼、柔軟和可再加工的TIM,將粘性聚合物注入聚丁二烯瓶刷聚合物網絡中,同時結合氮化鋁填料。所得的TIMs在日常生活頻率范圍內(1 -
300 Hz)的阻尼系數高達0.95-1.0,優異的再加工效率(92%),低楊氏模量(55.8
kPa)和導熱系數為2.25 W/mK。目前的工作為抗沖擊電子產品中的高性能TIMs提供了一種獨特的結構設計方法。研究成果以“High damping, soft and reprocessable thermal interface materials inspired by the microstructure of skin tissue”為題發表于《Composites Science and Technology》。
展開 研究 \\ 一種具有優異的導熱性能的石墨烯基熱界面材料
目前,柔性熱界面材料(TIMs)作為TIM被用在芯片散熱的應用中。在實際應用中,熱導率和結構穩定性是TIMs的兩個重要參數。優異的結構穩定性是保證高導熱TIMs在復雜體系中長期運行的前提。傳統的TIMs大多采用硅酮基體和導熱填料的復合材料,但這種基體存在固有的工作溫度范圍窄(<150 ℃)、機械回彈性差等問題限制了材料應用。利用純碳基TIMs是一種新興的方法,可以提高導熱性,并在大范圍的工作溫度下實現結構穩定性。然而,絕大多數碳基TIMs在變形時的可恢復性較差,甚至不具有變形性,這極大地限制了其實際應用。
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成果掠影
近期,浙江大學高超教授、徐震教授和劉英軍教授以及龐凱博士后共同在高導熱TIM材料的制備取得新的成果。該團隊采用水塑性泡沫(HPF)和界面強化方法制備了碳基石墨烯泡沫材料(GFR)作為柔性TIM。氧化石墨烯(GO)的浸漬增強了GFR內部的界面鍵合,使其具有優異的結構完整性。它可以在60%的壓縮應變下保持10,000次循環后的機械穩定性,并能夠維持高達500°C的高溫,這在以前的報道中從未實現過。該團隊證明了GFR-TIM不僅具有很高的結構穩定性,而且具有比大多數商用TIMs (5-10 W/mK)更高的導熱系數(~17.42 W/mK)。GFR-TIM可以作為CPU的高效散熱組件,與商用TIM相比,其散熱效率更高。該項工作提供了一種先進的石墨烯基TIM,具有優異的環境適應性和抗疲勞性能,擴大了其在極端環境中的應用,如高超聲速飛行器、高通量衛星和大功率雷達系統。
展開 熱界面材料(TIM)近期熱文速覽
鏈接:doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.120807
總結:該文使用垂直排列的短切碳纖維(VASCFs)用于開發具有高導熱性的相變熱界面材料PCTIMs,VASCFs/PA/SR材料的導熱系數高達7.00 W/(m·K),遠高于之前報道的PCTIMs。
Abstract: Phase change thermal interface materials (PCTIMs) are receiving increasing attention but suffer from low thermal conductivity and are challenging to improve significantly. Here, vertically aligned short-cut carbon fibers (VASCFs) were employed for the first time to develop PCTIMs with high thermal conductivity. The most effective thermal conductivity enhancement was achieved by VASCFs, which were attributed to providing complete heat transfer paths, further verified by the finite element simulation.
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