中國粉體網訊 隨著手機,、電腦,、平板、電子手表等智能設備不斷更新?lián)Q代,,內置的電子元器件越來越高端和精密。設備越高端,,能耗也就越大,,散熱就更難把控,。電子元器件溫度每升高10℃,,系統(tǒng)的可靠性就會降低50%,。所以,,必須要用多種手段對溫度和溫差進行調控,,防止設備降速和受損,,這就是熱管理。
想要對電子元器件進行熱管理,除了直接在發(fā)熱源上安裝散熱器之外,,還要關注熱管理的一個重要環(huán)節(jié)——熱界面材料,。
電子元器件和散熱器表面都不是絕對光滑的,會有粗糙度,,所以不能完全接觸在一起。有數據顯示,,電子元器件和散熱器直接安裝在一起的實際接觸面積很小,,只有散熱器底座面積的10%,其他90%都是空氣,。但空氣熱導率非常低,,只有0.024W/(m·K)。所以,,必須要在電子元器件和散熱器之間添加高導熱的材料,,這就是熱界面材料。熱界面材料可以填補空隙,,提高熱傳遞效率,,提升散熱效果。
熱界面材料一般由導熱填料與聚合物復合而成,。傳統(tǒng)熱界面材料包括導熱膏,、彈性導熱布、相變型導熱膠等等,。其中導熱膏屬于液態(tài)材料,,不需要固化處理,可以添加較高體積比的填料,,熱傳導率比其他熱界面材料高,,行業(yè)應用也比較成熟。
導熱膏又稱導熱硅脂,、散熱膏,,是粘稠的膏狀液體,具有較強的粘性。導熱膏的填料一般是金屬,、陶瓷,、石墨、金剛石等,。下游電子產業(yè)的發(fā)展對導熱膏的性能提出了新要求,,所以近年來行業(yè)一直在研究提升導熱膏的熱導性,導熱填料的種類在逐漸增加,,使用石墨烯作為填料來制備導熱膏成為了發(fā)展新方向,。
研究發(fā)現(xiàn),熱界面材料的導熱性能非常受填料數量的影響,。如果填料不足,,就無法形成導熱網絡,這就相當于高速公路沒有修好,,好一段壞一段,,無法通行;當填料比例達一定程度,,就能形成連續(xù)的導熱網絡,,導熱系數會指數性增加。
石墨烯具有超高的導熱能力,,導熱系數可達5300W/(m·K),,少有材料能趕得上。同時,,石墨烯還具有超高的親油性,、優(yōu)異的柔韌性。眾多優(yōu)勢疊加,,讓石墨烯能很好地分散在導熱膏中,,加入少量便可顯著提高導熱膏的導熱、抗老化,、抗靜電等多方面的性能,,成為熱界面材料中非常具發(fā)展?jié)摿Φ摹靶滦恰碧盍稀?/p>
隨著石墨烯低成本、綠色無污染,、大批量生產,,商業(yè)化應用日趨成熟,具有良好導熱性能的石墨烯有望為更廣泛的工商業(yè)產品提供更加高效優(yōu)質的熱管理解決方案,。
(中國粉體網編輯整理/長蘇)
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