厦门大学物理科学与技术学院张学骜教授研究团队,针对大功率器件和消费级电子元器件热管理的应用需求,开发了高热通量碳基热界面材料。选取石墨烯、碳纳米管、碳纤维、氮化硼等超高热导率骨架材料,在外场(电磁场、力场、热场等)调控下有序排列,复合组装低热阻弹性物质,形成定向导热通道,研制出高热通量碳基热界面材料。
该产品导热性能好,用途广泛。其压缩性超高,低应力,表面润湿性好。具有自粘性,无需会抑制导热性能的额外粘合剂。有利于最大限度降低界面热阻,并高效通过可靠性测试。可用于电网电力输送、变压、储存过程中的热管理,防止电网装置由于过热而引起的损坏和提高电力的传输利用效率。同时,该热界面材料还能广泛应用于消费电子(笔记本、手机、平板等)、电信&网络服务器、汽车电子、功率器件&模块、半导体逻辑器件&内存、激光晶体等领域。
通过综合性能测试,研制出的碳基热界面材料热导率高达35W/mK,超过市场上大多数热界面材料产品。弹性好,低模量,压缩模量小于2MPa。界面热阻小于0.03cm2·K/W,耐受温度大于200℃。并可根据特定应用场景,调控其热导率、绝缘性、压缩模量等性能,也可进行3D打印增材制造,最大程度满足实际需求。
图1 碳基热界面材料在不同含量下的热导率
图2 与美国莱尔德公司同类产品性能比较
(左边采用我们的热界面材料,右边为美国产品)
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