Spotlight industrie: innovaties in vloeibare thermische interfacematerialen voor toepassingen met hoge temperaturen
Innovaties in vloeibare thermische interfacematerialen voor toepassingen met hoge temperaturen - Vloeibare thermische interfacematerialen (ook bekend als thermische interfacematerialen of thermische geleidingsmaterialen) zijn belangrijk en hebben een groot aantal toepassingen in de moderne industrie en technologie. Deze materialen spelen een vitale rol in veel hoogthermische toepassingen omdat ze helpen warmte effectief te beheren en te geleiden, waardoor de stabiliteit en prestaties van apparatuur en systemen behouden blijven. Dit artikel gaat in op het belang van de introductie van vloeibare thermische interfacematerialen en de behoeften en uitdagingen van hoogthermische toepassingen in verschillende industrieën.
Inhoudsopgave
Vloeibare thermische interfacematerialen
Er zijn enkele duidelijke verschillen tussen vloeibare thermische interfacematerialen en gewone vaste thermische interfacematerialen wat betreft aard, toepassing en prestaties.De vorm van het vloeibare thermische interfacemateriaal is over het algemeen een vloeibare toestand, meestal vloeibaar metaal, siliconenolie, materialen met faseveranderingenz., kan vanwege de hoge mobiliteit en thermische geleidbaarheid worden gecoat of gevuld in het oppervlak van elk object in de kleine opening. Het speelt een belangrijke rol op het gebied van thermisch management, met name in toepassingen zoals verwarmingstoestellen, koeling van elektronische apparatuur en warmtewisselaars.
De belangrijkste taken zijn:
- Vul het gat: als gevolg van de radiator in het verwerkingsapparaat als gevolg van fouten, niet-uniformiteit en andere redenen, wat resulteert in hiaten tussen de contactoppervlakken, kan de vloeibare thermische interface materialen als gevolg van de vloeibaarheid kenmerken zeer goed om deze hiaten te vullen, om ervoor te zorgen dat de warmte kan zeer goede overdracht van de warmtegeleiding obstructie te verminderen.
- Verminder de thermische interfaceweerstand: in vergelijking met vaste thermische interfacematerialen kunnen vloeibare thermische interfacematerialen de thermische interfaceweerstand effectief verminderen, vanwege de vloeibaarheidskenmerken kunnen ze het glimlachgat op verschillende plaatsen beter opvullen om een beter traject voor warmteoverdracht te bieden.
- Aanpassingsvermogen: vloeibare thermische interfacematerialen kunnen zich aanpassen aan verschillende vormen, afmetingen en gebogen objecten. In de werkelijke toepassing kan een breder scala aan toepassingen hebben.
- Hoge stabiliteit: vloeibare thermische interfacematerialen hebben over het algemeen een betere langetermijnstabiliteit, in vergelijking met vaste thermische interfacematerialen die niet gemakkelijk verouderen of verharden, zodat ze langer kunnen blijven werken.
Innovatietrends voor vloeibaar thermisch interfacemateriaal
1. Hoge thermische geleidbaarheid van vloeibare interface materialen: Met de toepassing van warmteafvoer vraag is meer en meer uitbundige, R & D-personeel zijn ook op zoek naar een hogere thermische geleidbaarheid van materialen om te gaan met high-power elektronische apparatuur koelproblemen, zijn er vloeibare metaallegeringen en thermische geleidbaarheid van de vloeistof wordt ontwikkeld, in de follow-up kan worden verwacht dat de traditionele thermische interface materialen te vervangen.
2. Nanotechnologie: Onderzoekers hebben ontdekt dat het toevoegen van nanodeeltjes aan vloeibare thermische interfacematerialen voor een betere warmteoverdracht kan zorgen.
3. Omkeerbare faseverandering materialen: duurzame ontwikkeling van vloeibare thermische interface materialen door meer en meer fabrikanten van belang, dus de focus van onderzoekers is ook de ontwikkeling van omkeerbare faseverandering materialen, om efficiënt thermisch beheer te bereiken op hetzelfde moment, vermindering van de behoefte aan nieuwe materialen, met name op het gebied van zonnecollectoren, de potentiële toepassingen zijn zeer goed voor professionals.
4. Aanpassing: Met de diversificatie van flexibele elektronica en elektronische apparaten moeten vloeibare thermische interfacematerialen worden aangepast en flexibel zijn om zich aan te passen aan verschillende toepassingsscenario's.
5. Biomimetisch: Onderzoekers halen inspiratie uit biologische interface om efficiëntere materialen voor vloeibare thermische interfaces te ontwikkelen en toe te passen, er zijn bijvoorbeeld onderzoekers die de textuurstructuur van de haaienhuid bestuderen die zal worden toegepast in het materiaalontwerp, waardoor de efficiëntie van de warmteafvoer sterk verbetert.
Belangrijkste kenmerken van vloeibare thermische interfacematerialen
Vloeibare thermische interface materialen hebben een breed scala van rollen op het gebied van hoge warmte toepassingen, en hun rol in de overdracht van warmte, het handhaven van de temperatuur van de apparatuur speelt een zeer kritische rol, de volgende discussie is de thermische interface materialen hebben een aantal belangrijke kenmerken.
- Warmtegeleidingsvermogen: De thermische geleidbaarheid van een materiaal is een belangrijke eigenschap van thermische interfacematerialen. Materialen met een hoge thermische geleidbaarheid kunnen warmte efficiënter overdragen en het thermisch beheer verbeteren.
- Stabiliteit: Het is een fundamentele eigenschap van thermische interfacematerialen om stabiel te blijven in zware werkomgevingen zoals langdurige hoge temperaturen, corrosie, enz. en niet te vervluchtigen, te ontbinden of onomkeerbare veranderingen te oxideren.
Elektrische isolatie: Aangezien thermische interfacematerialen vaak worden gebruikt in combinatie met elektronische componenten, is het voorkomen van stroomlekkage of kortsluiting een basisvereiste voor thermische interfacematerialen.
Interfaciale toepasbaarheid: het materiaal moet zich aanpassen aan verschillende contactoppervlakvormen en -structuren om ervoor te zorgen dat het nauw aan het koellichaam of de elektronische componenten kan hechten, om de interfaciale thermische weerstand te minimaliseren en zo de efficiëntie van de warmteoverdracht te verbeteren.
Overeenkomende thermische uitzettingscoëfficiënt: Wanneer het materiaal op verschillende temperaturen wordt geplaatst, moet de thermische uitzettingscoëfficiënt overeenkomen met de uitzettingscoëfficiënt van de aangrenzende materialen om schade door thermische spanning te voorkomen.
Voordelen en uitdagingen
Vloeibare thermische interfacematerialen hebben in veel opzichten unieke voordelen ten opzichte van traditionele thermische interfacematerialen. Enkele van de voordelen van vloeibare thermische interfacematerialen worden hierna beschreven:
Hoge thermische geleidbaarheid: Vloeibare thermische interfacematerialen hebben doorgaans een hogere thermische geleidbaarheid dan traditionele thermische interfacematerialen, wat een efficiëntere warmteoverdracht tussen de warmtebron en het koellichaam mogelijk maakt.
Aaanpasbaarheid: Kan worden aangebracht op onregelmatige oppervlakken van verschillende vormen en afmetingen, waardoor een maximaal contactoppervlak wordt gegarandeerd.
Low stress: Vloeibare thermische interfacematerialen veroorzaken geen hoge mechanische spanning tijdens het vulproces.
Hoewel er veel voordelen zijn aan toepassingen van vloeibaar thermisch interfacemateriaal, zijn er ook enkele nadelen en beperkingen:
Kosten: Vloeibare thermische interfacematerialen zijn relatief duur, vooral voor hoogwaardige en gespecialiseerde toepassingen.
Moeilijk onderhoud:Vloeibare thermische interfacematerialen vereisen regelmatig onderhoud om de prestaties te garanderen, wat de kosten en complexiteit van de apparatuur kan verhogen.
Vloeibaar thermisch interfacemateriaal milieueigenschappen en duurzaamheid
Met de groeiende impact van vloeibare thermische interfacematerialen op het milieu, denken materiaalwetenschappers en fabrikanten ook na over innovatieve manieren om vloeibare thermische interfacematerialen te ontwikkelen en te produceren. Milieukwesties met betrekking tot de keuze van het vloeibare interfacemateriaal, productieprocessen, recycling- en hergebruikspercentages hebben een aanzienlijke impact gehad.
Fabrikanten werken momenteel op deze gebieden aan een milieuvriendelijke ontwikkeling van vloeibare thermische interfacematerialen, ten eerste door milieuvriendelijke synthese- en bereidingsmethoden te gebruiken, waardoor het gebruik van giftige oplosmiddelen en chemicaliën in het productieproces wordt vermeden en de vervuiling wordt beperkt. Ten tweede zijn de materialen gebaseerd op hernieuwbare bronnen, zoals biomassa en hernieuwbare energie, om de afhankelijkheid van schaarse bronnen te verminderen; de afbreekbaarheid van de materialen is net zo belangrijk, zodat ze aan het einde van hun gebruik kunnen worden afgebroken in de natuurlijke omgeving. Ten slotte, innovatief materiaalontwerp om de prestaties en duurzaamheid van vloeibare thermische interfacematerialen te verbeteren, wat zal leiden tot een vermindering van de impact op het milieu.
Vooruitzichten voor vloeibare thermische interfacematerialen
Volgens insiders uit de industrie zullen vloeibare thermische interfacematerialen evolueren naar hoge prestaties, veelzijdigheid, duurzaamheid en uitbreiding van toepassingen om te voldoen aan de groeiende vraag naar thermisch beheer.
Vloeibare thermische interfacematerialen zullen meer nadruk leggen op thermische geleidbaarheid, wat zal worden bereikt door de structuur van het materiaal of de componenten ervan te optimaliseren of door technologische nanodeeltjes toe te voegen.
Thermische interfacematerialen moeten multifunctioneel zijn, zoals elektrische geleiding, mechanische flexibiliteit en andere gerelateerde functies, om aan de groeiende vraag naar meerdere scenario's te kunnen voldoen.
Nu het nationale milieubeschermingsbeleid strenger wordt en fabrikanten en consumenten meer aandacht besteden aan groene producten, moeten vloeibare thermische interfacematerialen ook meer aandacht besteden aan milieubescherming en duurzame eigenschappen.
De toekomstige ontwikkeling van vloeibare thermische interfacematerialen omvat ook de uitbreiding van andere toepassingen, waardoor de veelzijdigheid van vloeibare thermische interfacematerialen volledig tot zijn recht komt om in te spelen op de behoeften van andere scenario's.
Tegelijkertijd hebben vloeibare thermische interfacematerialen ook een aantal gerelateerde nieuwe technologieën, zoals nanovloeistof thermische interfacematerialen, materialen met faseverandering, vloeibare thermische interface, elektrisch veld controle vloeibare thermische interface en rekbare vloeibare thermische interfacematerialen, om de thermische interfacematerialen en het thermisch beheer en andere gerelateerde prestaties te verbeteren.
Facebook
Twitter
LinkedIn
