Nanotubos de carbono(carbon nanotubes) combinando la estructura de los nanotubos de carbono y las propiedades térmicas, sus posibles direcciones de aplicación en la tecnología de gestión térmica incluyen principalmente:
(1) utilizar nanotubos de carbono como aditivos para mejorar la estructura de la red de transferencia de calor en varias matrices de polímeros, y luego desarrollar resina térmica de alto rendimiento, rellenos electrónicos o adhesivos;
(2) construir una estructura de película delgada de nanotubos de carbono autoportantes para lograr la transferencia de calor en diferentes direcciones ajustando la distribución de orientación de los nanotubos de carbono;
(3) desarrollar una estructura de matriz vertical de nanotubos de carbono para lograr la transmisión de calor a lo largo de la dirección axial de la Alta conductividad térmica de los nanotubos de carbono a través del relleno entre tubos y la combinación de ambos extremos, con el fin de proporcionar un canal eficaz para el desarrollo de alto rendimiento del transporte de calor Entre las dos interfaces [3].
Los más comunes se basan enNanotubos de carbono TIMSSe divide principalmente en tres categorías, dispuestas de la siguiente manera en orden de complejidad de fabricación: mezcla uniforme de nanotubos de carbono y nanotubos de carbono con partículas metálicas en una matriz de polímero, crecimiento de nanotubos de carbono dispuestos verticalmente en un sustrato y crecimiento dispuestos en ambos lados entre el chip y el distribuidor térmico.
En los nanotubos de carbono tims, las características estructurales y físicas de la heterogeneidad de los nanotubos de carbono y la resistencia térmica excesiva de la interfaz de contacto con otros materiales son las direcciones en las que los investigadores deben centrarse. La resistencia térmica total del dispositivo electrónico generalmente incluye la disipación térmica del propio dispositivo al medio ambiente y la resistencia térmica de contacto entre el tim. Y el aumento de la pérdida de potencia es una tendencia que requerirá un mayor rendimiento, resistencia térmica mínima y fiabilidad a largo plazo.Material de interfaz térmica.
GrafenoMaterial de interfaz térmica de GrafenoSe utiliza principalmente Grafeno o Grafeno compuesto con nanotubos de carbono, metales y otros rellenos conductores de calor, la matriz de materiales se basa principalmente en resina epoxi (adhesivo conductor de calor) como la dirección principal de investigación, y otras matrices como aceite de silicona, aceite mineral, caucho de silicona, poliacrilato, polietileno, poliuretano, etc.
Las materias primas del Grafeno como relleno térmico incluyen principalmente láminas de grafeno, capas de láminas de Grafeno expandidas desprendidas, láminas de Grafeno de una y varias capas, nanotubos de carbono de pared única y grafeno, nanotubos de carbono de pared múltiple y grafeno, Grafeno fósil funcional de bencidina, Grafeno y partículas de plata y formas añadidas de Grafeno de óxido. El Grafeno de una o varias capas también se puede utilizar para la disipación de calor de dispositivos electrónicos de alta potencia, como la transferencia del Grafeno preparado por el método de depósito químico de vapor (cvd) a chips de alta potencia.
Su efecto de disipación de calor depende del tamaño y el número de capas de las láminas de grafeno, y es fácil introducir impurezas o producir pliegues y grietas durante el proceso de transferencia, lo que también afectará el efecto de disipación de calor del grafeno. Mejorar la calidad del Grafeno preparado por el método CVD y optimizar el método de transferencia para reducir los daños durante su transferencia, o crecer el Grafeno directamente en la superficie del chip de potencia, son los principales métodos para mejorar el efecto de disipación de calor del grafeno.
La preparación del Grafeno en películas macroscópicas también es una forma importante de aplicarlo al manejo térmico. los principales métodos son: pelar el Grafeno de piedra en fase líquida a través de recubrimiento giratorio, recubrimiento por goteo, recubrimiento por inmersión, pulverización y hilado electrostático; El óxido de Grafeno se reduce a película a través de la reducción a alta temperatura o la reducción química;
El Grafeno y la fibra de carbono se combinan en una película; O preparar películas de Grafeno en forma tridimensional en películas, etc. El Grafeno necesita entrar en contacto con el sustrato del dispositivo, por lo que reducir la resistencia térmica de contacto entre la película de Grafeno y el sustrato es una cuestión que debe considerarse en las aplicaciones de gestión térmica del grafeno, como el uso de enlaces covalentes, moléculas funcionales, etc.
Las ventajas de rendimiento y precio de las películas de Grafeno pueden reemplazar los disipadores de calor de película de tinta de piedra (pi) convencionales actuales, lo que representa un gran desafío para la industrialización de las películas de grafeno.
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