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          美國(guó)開發(fā)出新型熱界面材料 助LED散熱

          作者: 時(shí)間:2014-05-07 來源:科技日?qǐng)?bào) 收藏
          編者按:電子設(shè)備的散熱是一個(gè)令人頭疼的問題,現(xiàn)在有福音了,美國(guó)研究出了一種很好的新型散熱材料,以后的電腦可以擺脫風(fēng)扇的噪聲了。

            聚合物材料通常都是熱絕緣體,但美國(guó)研究人員通過電聚合過程使聚合物纖維排成整齊陣列,形成一種新型熱界面材料,導(dǎo)熱性能在原有基礎(chǔ)上提高了20倍。能夠在高達(dá)200℃的溫度下可靠操作,可用于散熱片中幫助服務(wù)器、汽車、高亮度(發(fā)光二極管)中的電子設(shè)備散熱。該研究成果提前發(fā)表在近日《自然·納米技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/246458.htm

            隨著電子設(shè)備功能越來越強(qiáng)、體型越來越小,散熱問題也變得越來越復(fù)雜。工程師們一直在尋找更好的熱界面材料,來幫助電子設(shè)備有效散熱。非晶態(tài)聚合物材料是熱的不良導(dǎo)體,因?yàn)樗鼈兊臒o(wú)序狀態(tài)限制了熱傳導(dǎo)聲子的轉(zhuǎn)移。雖然可以通過在聚合物中創(chuàng)建整齊排列的晶體結(jié)構(gòu)來改善其導(dǎo)熱性,但這些結(jié)構(gòu)是由纖維拉伸工藝形成的,會(huì)導(dǎo)致材料易碎。

            佐治亞理工學(xué)院?jiǎn)讨?middot;伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院助理教授巴拉圖德·克拉說,新的熱界面材料是利用共軛聚合物聚噻吩制成的,其整齊的納米纖維陣列既有利于聲子的轉(zhuǎn)移,也避免了材料的脆性。在室溫下的導(dǎo)熱率達(dá)到4.4瓦/米·開爾文,并已在200℃溫度下進(jìn)行了80次熱循環(huán)測(cè)試,性能依舊穩(wěn)定;相比之下,芯片和散熱片之間的熱界面常用的焊錫材料,在回流的高溫過程中工作時(shí)可能會(huì)變得不可靠。

            納米纖維陣列結(jié)構(gòu)是通過多個(gè)步驟制造而成的:研究人員先將含有單體的電解質(zhì)涂在一塊帶有微小孔隙的氧化鋁模板上,然后向模板施加電勢(shì),每個(gè)孔隙中的電極會(huì)吸引單體,開始形成中空納米纖維。纖維的長(zhǎng)度和壁厚通過施加的電流量和時(shí)間來控制,纖維的直徑則由孔隙的大小決定,從18納米至300納米不等。傳統(tǒng)熱界面材料的厚度約為50微米至75微米,而這種方式獲得的厚度可薄至3微米。

            克拉表示,該技術(shù)仍需進(jìn)一步改進(jìn),但他相信將來可以擴(kuò)大生產(chǎn)和商業(yè)化。“類似這樣可靠性高的材料對(duì)于解決散熱問題來說很有吸引力。這種材料可能最終改變我們?cè)O(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的方式。”



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