新型導(dǎo)熱材料問(wèn)世，其熱阻竟低于最優(yōu)商用液態(tài)金屬？

近日，德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一種創(chuàng)新型“導(dǎo)熱界面材料”（TIM），為解決高功率電子器件的散熱難題帶來(lái)了革命性的突破。

據(jù)悉，該材料由液態(tài)金屬與氮化鋁陶瓷粉體精心配比而成。在實(shí)際熱界面應(yīng)用中，其熱阻范圍僅為0.42至0.86 mm2KW?1，相較于性能卓越的商用液態(tài)金屬導(dǎo)體，其熱阻降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，而散熱效率則提升了56%至72%。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)與微通道冷卻技術(shù)相結(jié)合時(shí)，僅需16平方厘米的散熱面積，便能有效散發(fā)高達(dá)2760W的熱量。

此外，研究人員指出，該材料卓越的導(dǎo)熱性能有望使冷卻泵和風(fēng)扇的能耗降低高達(dá)65%。以數(shù)據(jù)中心這一能耗大戶為例，其冷卻系統(tǒng)能耗約占整體能耗的40%，即每年高達(dá)8太瓦時(shí)。預(yù)計(jì)該技術(shù)的推廣應(yīng)用將減少13%的冷卻需求，或降低5%的數(shù)據(jù)中心整體能耗。若能在整個(gè)行業(yè)范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，將帶來(lái)可觀的能源節(jié)約。

TIM之所以能夠?qū)崿F(xiàn)如此高效的散熱性能，主要得益于其獨(dú)特的機(jī)械化學(xué)制備方法。該方法使液態(tài)金屬與陶瓷成分以高度可控的方式混合，形成了熱量易于傳導(dǎo)的梯度界面，從而顯著縮小了材料理論傳熱極限與實(shí)際產(chǎn)品傳熱極限之間的差距。該研究成果已發(fā)表于《自然納米技術(shù)》雜志。

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