열 인터페이스 재료의 새로운 발전으로 전자제품 냉각 효율 향상

홈 " 열 인터페이스 재료의 새로운 발전으로 전자제품 냉각 효율 향상

열 인터페이스 재료의 새로운 발전으로 전자 제품 냉각 효율 향상-.열 인터페이스 재료는 열 관리를 최적화하고 기기의 성능, 신뢰성 및 수명을 개선하는 데 중점을 두어 최신 전자 기기에서 핵심적인 역할을 합니다. 전자 기기가 계속 발전하고 기능이 향상됨에 따라 발생하는 열의 양도 급격히 증가하여 효과적인 열 관리가 특히 중요해졌습니다.

차세대 열 인터페이스 재료의 개발 동향

차세대 열 인터페이스 재료의 개발 동향-.열 인터페이스 재료인터페이스 필러 재료라고도 하는 이 제품은 전자 장비의 전자 부품과 방열판 사이의 공기를 제거하여 장치의 열 성능을 향상시키기 위해 틈이나 구멍이 생길 수 있는 접촉면을 채우는 데 사용됩니다. 전자 기기의 기능이 점차 풍요로워짐에 따라 전자 기기의 작동 전력 소비와 발열량이 크게 증가함에 따라 전자 기기의 열 효율을 개선하는 방법은 설계 단계에서 필수적인 요소가 되었습니다.

산업의 발전과 함께 열 전도성 개스킷, 포토 소재, 열 젤, 열 테이프 및 액체 금속 등의 초기 열 그리스 개발에서 열 인터페이스 재료는 다른 범주로 발전했습니다. 액체 금속 열 인터페이스 재료의 시장 점유율은 상대적으로 작지만 낮은 항복 강도와 높은 유동성 특성으로 인해 그 주장이 빠르게 확대되고 있습니다. 그 중에서도 유동 동적 열 그리스는 유동 동적 특성으로 인해 생성 공정의 자동화가 용이하고 열 저항이 낮아 시장 점유율이 가장 높습니다.

높은 열 전도성 소재 혁신

기술 연구에서 미국, 일본, 한국 및 기타 국가에서는 높은 열전도율 계면 재료의 제조 및 성능에 대한 광범위하고 심층적인 연구를 수행해 왔습니다. 2008년부터 미국 방위고등연구계획국은 열 관리 기술 프로젝트를 시작했으며, 유명한 기관은 다음과 같습니다. TriQuint, BAE 및 기타 연구 기관에서도 높은 열 전도성 계면 재료 방열 테스트, 기술 평가 및 기타 연구 작업을 수행했습니다.

열전도율이 높고 변형이 쉬운 열 인터페이스 재료는 주로 지질, 젤과 같은 범주의 물질을 포함하여 재료의 계면 열 저항을 효과적으로 줄일 수 있습니다, 상 변화 재료및 용접 재료.

최근 기술의 급속한 발전으로 그래핀과 탄소 나노튜브 관련 탄소 기반 열 인터페이스 재료가 점점 더 주목받고 있습니다. 탄소 나노튜브는 축방향으로 높은 열전도율, 열전도율의 이방성, 방사면에서의 낮은 열팽창 계수, 경량, 노화 및 산화 저항성 등의 뛰어난 장점을 가지고 있어 열 인터페이스 재료로 사용될 가능성이 매우 높습니다. 탄소 나노튜브는 안정적인 구조를 가지고 있어 우수한 그래핀 지지 시스템을 제공합니다. 반대로 그래핀의 우수한 유연성은 탄소 나노 튜브 사이의 간격을 메우는 데 사용되어 두 가지가 우수한 열 전도성을 발휘할 수 있도록 연결된 일관된 탄소 나노 미터 네트워크 구조를 형성하고 두 기체 구조와 물리 화학적 특성은 서로를 보완하기에 완벽합니다. 그래핀과 탄소 나노튜브의 질량 비율이 각각 1.5%와 0.5%일 때 재료의 열전도도가 최대 2.26W-m-1-K-1에 도달한다는 것이 입증되었습니다.

지속 가능성 및 환경적 요인의 영향

차세대 열 인터페이스 소재의 핵심 목표 중 하나는 환경에 미치는 영향을 줄이고 미래의 산업에 지속 가능성을 가져오는 것입니다. 따라서 열 인터페이스 재료의 제조 공정에서는 폐기물 발생과 자원 소비 감소에 더 많은 주의를 기울입니다. 친환경 제조 기술은 에너지 절약과 배출량 감소를 달성하는 데 사용됩니다. 둘째, 신소재의 설계는 높은 안정성과 근육 내구성을 강조하여 교체 빈도를 줄여 자원 낭비를 줄입니다. 차세대 열 인터페이스 소재는 사용 과정에서 성능을 개선하여 장비 소비와 환경에 미치는 부정적인 영향을 최소화할 수 있습니다. 마지막으로, 소재의 재활용성이 획기적으로 향상되어 순환 경제의 취지를 실현할 수 있습니다.

위와 결합된 차세대 열 인터페이스 소재는 생산, 사용, 재활용의 전 과정에서 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 노력하고 있습니다. 에너지 효율, 자원 활용, 폐기물 감소, 환경 안전 측면에서 뛰어난 성능을 발휘합니다. 기술의 지속적인 발전과 홍보로 차세대 열 인터페이스 재료는 후속 응용 분야에 더욱 크게 기여할 것으로 예상됩니다.

5G 시대의 열 기술에 대한 도전 과제

2022년 5G 기술이 대중화된 이후 가전제품의 전력, 두께, 지능은 급속도로 발전하고 있습니다. 그러나 이러한 지표의 급격한 증가로 인해 작동 에너지 소비와 발열량도 크게 증가했습니다. 연구 데이터에 따르면 열 집중으로 인한 재료 고장은 전체 고장률의 65% ~ 80%를 차지합니다. 따라서 과열로 인한 기기 손상을 방지하기 위해 방열 관리는 전자 부품에 필수 불가결한 프로젝트가 되었으며, 이는 열 인터페이스 재료의 성능에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다.

기존 휴대폰의 방열 소재는 흑연 시트와 써멀 젤과 같은 열 인터페이스 소재를 기반으로 합니다. 하지만 열전도율이 낮고 두께가 두꺼운 흑연 시트는 새로운 제품을 적용하는 데 어려움이 있었습니다. 따라서 컴퓨터와 서버에서 스마트폰 단말기까지 히트 파이프와 V.C.(열 평균화 플레이트)가 침투하기 시작했고, 그래핀 소재도 대규모로 적용되기 시작했습니다. 흑연 시트에 비해 열전도율이 높고 두께가 얇아 성능이 우수한 방열 소재인 V.C.와 그래핀은 열전도율과 두께가 모두 우수합니다.

열 인터페이스 재료의 전망

BCC Research에 따르면 2015년 전 세계 열 인터페이스 재료 시장 규모는 1조 5,764억 달러였으며 2020년에는 연평균 7.41%의 성장률로 1조 5,110억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 전통적인 폴리머 기반 열 인터페이스 재료는 전체 제품 중 약 90%로 가장 큰 비중을 차지합니다. 상 변화 및 금속 기반 열 인터페이스 재료의 점유율은 더 작지만 점차 증가하고 있습니다.

통신 네트워크(5G), 자동차 전장(신에너지), 인공지능, LED 등으로 대표되는 이 분야의 발전은 관련 산업의 발전을 견인하고 있습니다. 첫째, 기지국 및 그에 따른 기지국 장비 수요가 빠르게 증가하고 있습니다. 열전도 인터페이스 재료에 대한 수요도 빠르게 증가하고 있으며, 사물 인터넷 애플리케이션에 이어 휴대폰, 컴퓨터 및 기타 전자 산업뿐만 아니라 자동차, 가전 제품, 지능형 웨어러블 및 산업 장비로 확장 될뿐만 아니라 열전도 재료 및 관련 장치에 대한 수요로 직접 견인되고 있습니다. 마지막으로 5G라는 촉매제가 겹쳐진 통신 장비 제조 산업은 열 전도성 소재, EMI 차폐 소재 및 기타 제품에 대한 막대한 수요를 가져올 것입니다.

요약

전자 장비와 푸시업의 성능이 향상됨에 따라 방열에 대한 업계의 관심이 점점 더 높아지고 있으며 관련 열 인터페이스 재료 연구도 증가하고 있습니다. 초기 열 전도성 실리콘 그리스에서 액체 금속 열 인터페이스 재료의 확장에 이르기까지 열 성능을 개선하면 획기적인 기회를 얻을 수 있습니다.

지속 가능성 및 환경 보호라는 산업 환경은 친환경 설계 및 제조를 통해 제품과 성능을 개선하고 재료의 재활용성을 향상시키는 데 적극적인 역할을 하는 차세대 열 인터페이스 재료에 새로운 과제를 제시하고 있습니다.

5G 산업의 부상은 방열에 대한 막대한 수요와 함께 도전 과제를 가져와 열 관리 산업 시장은 급속한 발전을 보일 것이며, 차세대 열 인터페이스 재료는 방열 효율을 개선하고 환경 영향을 줄이며 지속 가능한 발전을 촉진하는 데 필수적인 역할을 할 것입니다. 기술의 발전과 함께 향후 전자 기기의 성능 향상과 환경 인식 증진에 더욱 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.