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工程研究所解决了电子设备的热管理用途难题

由于智能移动设备更新换代速度太快,消费者对于设备的多样化需求增多。近几年,电子器件朝着轻薄、短小的方向发展,CPU、GPU等组件功率需求越来越大,工作温度相比之前有了大幅度的提高。然而高温作业会影响电子组件的稳定性、使用寿命以及可靠性等,寻求具备优异导热性材料是非常重要的。

石墨烯作为全球研究最为广泛的纳米材料之一,具备优异的导热性能,热岛率在3500-5300W/mK。若以石墨烯导热性来对电子元器件进行有效热管理为研究方向,是否操作可行呢?事实证明这一设想是成立的。

近日,工程研究所碳素材料团队与合作者制备出石墨烯纸的高性能热界面材料,能有效解决热界面材料需同时兼顾面外高导热率与良好压缩性的瓶颈问题。这一方法已被广泛应用在各种电子设备的热管理用途。然而石墨烯纸的面外导热系数较低,限制了作为热界面材料的使用。

有人或许疑惑为什么石墨烯纸能实现电子设备的热管理用途?科研人员做了大量试验证实这点,首先在石墨烯层间预先嵌入氧化硅纳米粒子,进行碳热源还原反应,使其石墨烯片层间原位生长出导热性能较好的碳化硅纳米线。由于石墨烯/碳纳硅纳米线的界面为碳-硅共价键,在75psi的封装压力下,GHP的面外热导率相对于石墨烯纸提高了三倍之多,也高于常用商用热界面材料,比如导热硅胶垫、导热硅脂以及导热凝胶等。因此,石墨烯纸作为热管理界面材料使其拥有更好的热稳定性以及工作温度适应性。

解决电子设备的热管理问题,实际上是满足消费者的使用体验以及改良电子设备的高温问题。如今,这一难题被科研人员攻克是人类的一大进步。电子设备作为人类生活不可缺少的一部分,解决它的难题,其实是方便了我们的生活。

本文来自新材料在线,本文观点不代表利特纳米立场,转载请联系原作者。

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