Forskere udvikler isskabelonet fyldstofskelet med forbedret termisk ledningsevne

Et forskerhold ledet af Dr. Sun Rong og Dr. Zeng Xiaoliang fra Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) under det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med prof. Xu Jianbin fra det kinesiske universitet i Hong Kong, udviklet et nyt varmestyringsmateriale, som var let og mekanisk hårdfør, og kunne hurtigt overføre varme.

Ifølge undersøgelsen offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader , et 3-D retningsbestemt skelet blev fremstillet via en is-templatet samling-tørring-sintring tilgang.

Høj effekttæthed i elektronik udgør en stigende udfordring for varmeafledning. Højt fyldstofindhold kan øge den termiske ledningsevne, alligevel føre til høje omkostninger og forringelse af mekaniske egenskaber uundgåeligt. Dermed, det er stadig en udfordring at opnå en tilfredsstillende varmeledningsforøgelse med rimelige mekaniske egenskaber.

Forskerne præsenterede en ny tilgang til at konstruere et indbyrdes forbundet og justeret bornitrid (BN)-siliciumcarbid (SiC) hybridskelet ved kombinationen af ​​is-template-samling og højtemperatursintring, og derefter fremstille 3-D BN-SiC/polydimethylsiloxan-kompositterne.

Dette isskabelonede og sintrede BN-SiC-skelet blev vist at være et effektivt fyldstof til at forbedre den termiske ledende ydeevne af termiske grænsefladematerialer.

Svejsningen af ​​SiC nanotråde transformerede den skrøbelige BN-svamp til et 3-D kontinuerligt skelet via tynde grænsefladeborosilikatglasfaser, hvilket forbedrede overførslen af ​​fononer mellem de tilstødende BN-plader og reducerede fononspredningen mellem skelet.

"Sintringsprocessen kan yderligere lette den termiske grænsefladetransport, " sagde Dr. Sun Rong. "Kombineret med is-skabelon monteringsteknologi, vi tilbyder en effektiv strategi for at opnå en bemærkelsesværdig forbedring af varmeafledningskapaciteten i elektronik."

Denne undersøgelse repræsenterer en ny vej til at løse varmeudfordringerne i traditionelle elektroniske produkter.