Récemment, Sun Rong, chercheur à l'Institut des matériaux avancés, Institut de technologie avancée, Académie chinoise des sciences, a fait une série de progrès dans la recherche de matériaux composites haute performance et conducteurs thermiques.
Si la chaleur générée à l'intérieur de l'appareil ne se dissipe pas efficacement, il en résultera une défaillance thermique: pour assurer la performance et la durée de vie des appareils électriques, la dissipation de la chaleur devient une contrainte pour les appareils électroniques. Les principaux facteurs de développement du produit La résolution des problèmes thermiques dépend du développement des matériaux de gestion thermique Les matériaux thermoconducteurs sont généralement composés de charges thermoconductrices et d'une matrice polymère.Le mélange des solutions est une méthode courante pour préparer des composites contenant des charges réparties aléatoirement. En l'absence d'interconnexions efficaces, la conductivité thermique des composites est généralement faible.Le manque de charges dans le chemin thermique signifie que les phonons vont dissiper plus de chaleur à l'interface charge / matrice, conduisant à une interface plus grande. D'autre part, l'ajout d'une grande quantité de charges (> 60% en poids / vol%) donnera une meilleure conductivité thermique, mais il affectera sérieusement les propriétés mécaniques et la capacité de traitement des matériaux composites, il est difficile à utiliser. Les composites, comment atteindre une conductivité thermique élevée à un taux de remplissage plus bas est toujours un grand défi.
Panneau selon ce que l'on équipe thermiquement conductrice, présente une faible lumière et analogue à travers la conception structurelle de l'orientation de la charge, le rapport d'aspect et la combinaison de haute conductivité thermique de nanofils de carbure de silicium ont été préparés par la méthode du modèle Macroorientation réseau de lignes de carbure de glace, et en tant que Pour les phonons, le moyen le plus simple de pénétrer dans un polymère est d'établir un canal de composition de charge à l'intérieur du polymère, ce qui signifie que les composites polymères contenant des charges linéaires hautement thermoconductrices présenteront une conductivité thermique. Amélioration significative des performances La conductivité thermique du matériau composite est de 3 à 8 fois supérieure à celle des autres matériaux composites d'isolation thermique indiqués Le matériau composite à haute conductivité thermique avec un réseau de remplissage tridimensionnel interconnecté présente un grand potentiel de gestion thermique. Liens connexes Réseaux de nanofils de SiC alignés et interconnectés verticalement conduisant à une conductivité thermique significativement améliorée des composites de polymères Publié dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces (DOI: 10.1021 / acsami) .8b00328).
L'équipe a également progressé dans la construction d'un réseau tridimensionnel de conductibilité thermique au nitrure de bore et au graphène: les chercheurs ont dû ajouter un liant dans le processus de préparation de l'ossature tridimensionnelle afin de conférer au squelette tridimensionnel une certaine résistance mécanique. Cependant, le désaccord des spectres de phonons entre le liant et la charge affaiblit le transfert de chaleur de la matrice de remplissage elle-même, de sorte que la conductivité thermique des composites à matrice polymère contenant un squelette de remplissage tridimensionnel n'est souvent pas idéale. Le nitrure de bore et le graphène ayant des propriétés similaires sont des unités assemblées et un réseau de conduction thermique à phonons orientés est construit.La conductivité thermique hors-plan du matériau composite atteint 5,05 Wm-1K-1, supérieure à celle des autres matériaux composites à base de nitrure de bore. Valeurs de conductivité thermique Documents connexes Construction d'un squelette tridimensionnel pour des composites polymères Réalisation d'une conductivité thermique élevée (Publié dans la revue Small (DOI: 10.1002 / smll.201704044).
L'équipe a également proposé une nouvelle méthode de fabrication de matériaux, contrainte par des facteurs tels que le coût et l'équipement de production, la technologie de filtration par aspiration et la technologie d'auto-assemblage de pochoirs à glace. par conséquent, une petite lumière TF a été étudié et mis au point un procédé simple et rapide pour la préparation d'une charge macro et thermiquement conducteur. par charge contenant un liquide de dispersion aqueuse est directement baissé dans de l'azote liquide, lyophilisé et la fixation simple d'un appareil d'auto-propulsé, peut construire avec succès aérogel charges sphériques dimensions. une telle charge sphérique ayant une grande surface spécifique et de la porosité, la conductivité thermique directement impliqué dans la construction du réseau qui permet d'augmenter efficacement les propriétés thermiques des matériaux composites, à l'aide d'un appareil automoteur peut être réalisé des expériences taille de la chambre petite production par lots. en outre, cette microstructure particulière dans l'adsorption et de l'énergie a également montré un grand potentiel. documents pertinents ensemble entraîné l'azote liquide des nanomatériaux dans millimétriques spongieuses pour diverses applications ( « préparation du lecteur multifonction d'azote liquide Boule d'aérogel en trois dimensions) Publié en ligne dans le journal Jo Urne de chimie des matériaux A (DOI: 10.1039 / C8TA00310F).
Plus recherche a été axée sur la science et la technologie des projets de R & D (2017YFB0406000), l'équipe de financement de la recherche innovatrice provinciale du Guangdong (2011D052), Guangdong Provincial Laboratory Key (2014B030301014) et la science et de Shenzhen Technology et d'autres projets.
Figure 1. Schéma du principe de transfert de chaleur d'un réseau de fils de carbure de silicium tridimensionnel
Figure 2. Schéma du principe de transfert de chaleur d'un réseau tridimensionnel de nitrure de bore et de graphène
Figure 3. Schéma du principe de la préparation des billes d'aérogel tridimensionnelles
