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液態(tài)金屬散熱膏：散熱液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢
- 分類：公司新聞
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- 發(fā)布時間：2023-04-21 15:52
【概要描述】目前已經(jīng)報道的低熔點金屬相變材料的熱導(dǎo)率多處在10~40 W/（m·K）量級，比傳統(tǒng)的有機或無機相變材料高出了2個數(shù)量級，因此其相變熱控能力也遠優(yōu)于傳統(tǒng)材料，可以更加高效地保障電子器件溫度始終處在允許的范圍內(nèi)，保證其工作效率、穩(wěn)定性和壽命。
液態(tài)金屬散熱膏：散熱液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢
【概要描述】目前已經(jīng)報道的低熔點金屬相變材料的熱導(dǎo)率多處在10~40 W/（m·K）量級，比傳統(tǒng)的有機或無機相變材料高出了2個數(shù)量級，因此其相變熱控能力也遠優(yōu)于傳統(tǒng)材料，可以更加高效地保障電子器件溫度始終處在允許的范圍內(nèi)，保證其工作效率、穩(wěn)定性和壽命。
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2004年，國際電子制造計劃相關(guān)技術(shù)路線圖提出預(yù)測，到2020年左右，高性能芯片的運行功率或可達到360 W，相應(yīng)地，其發(fā)熱熱流密度將高達190 W/cm2，這已經(jīng)接近于核反應(yīng)堆一回路的熱流密度。事實表明，高端芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)超出技術(shù)路線圖的預(yù)測，部分高性能芯片工作時的發(fā)熱熱流密度已達到300 W/cm2。2012年和2016年，《自然》雜志兩篇文章相繼指出，芯片“熱障”難題已成為阻礙其進一步發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，急需開發(fā)相應(yīng)的高性能冷卻技術(shù)。今天擅長分析液態(tài)金屬散熱的科威液態(tài)金屬谷就為大家分享關(guān)于“液態(tài)金屬散熱膏：散熱液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢”
室溫液態(tài)金屬超級散熱技術(shù)將打破高端器件面臨的“熱障”問題。中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所副研究員何志祝說，液態(tài)金屬芯片熱控技術(shù)熱導(dǎo)率是水的60-70倍，液態(tài)溫區(qū)橫跨零下10℃-零上2000℃。這項技術(shù)將為航空航天、軍工國防、工業(yè)制造等領(lǐng)域帶來重大前景。
冷卻技術(shù)隨著冷卻需求的提升而不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的空氣自然對流冷卻和空氣強制對流冷卻散熱能力較差，僅適用于熱流密度10 W/cm2以下的情形 ；熱管冷卻是目前筆記本電腦散熱的主流技術(shù)，一般可以應(yīng)對熱流密度在10~100 W/m2范圍內(nèi)冷卻需求 ；對于更高熱流密度的芯片冷卻，目前研究的熱點是液冷技術(shù)，特別是以水為工質(zhì)的液冷技術(shù)。盡管水冷技術(shù)的冷卻能力已經(jīng)較傳統(tǒng)技術(shù)有很大的提升，但由于水的熱導(dǎo)率較低（室溫下為0.6 W/（m·K）），限制了其對流換熱能力，因此研究者們提出了一系列強化傳熱措施，包括納米流體、微小通道等等。微小流道水冷技術(shù)可以應(yīng)對比如100~1 000 W/m2量級的極端冷卻需求，但是由于其存在流動阻力大、流道容易堵塞等問題，目前還難以應(yīng)用。因此，研究者們一直致力于尋找更加高效的冷卻工質(zhì)和冷卻方法。室溫液態(tài)金屬冷卻技術(shù)正是在這樣的背景下孕育而出，其固有的高熱導(dǎo)率賦予了其優(yōu)異的傳熱能力，因此一經(jīng)提出就備受國內(nèi)外學(xué)者和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，液態(tài)金屬冷卻技術(shù)不斷完善和延伸，形成了其特有的技術(shù)體系，并且還在持續(xù)的快速發(fā)展當(dāng)中。
銀白色的外觀，金屬的本質(zhì)，卻可以像液體一樣流動，還擁有沸點高、導(dǎo)電性強、導(dǎo)熱率高等特質(zhì)，這就是神奇的液態(tài)金屬。在云南省曲靖市舉行的中國第二屆液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)技術(shù)高峰論壇上，100余項液態(tài)金屬前沿技術(shù)及產(chǎn)品集中亮相，80%的技術(shù)產(chǎn)品首次面世。
2012年，中科院理化所劉靜研究員團隊提出了低熔點金屬類新型相變材料體系，用于芯片熱沖擊防護和中低溫區(qū)間的熱能儲存，其中，芯片或電子器件的熱控應(yīng)用主要包括智能手機和高密度移動硬盤等間斷性使用的設(shè)備。目前已經(jīng)報道的低熔點金屬相變材料的熱導(dǎo)率多處在10~40 W/（m·K）量級，比傳統(tǒng)的有機或無機相變材料高出了2個數(shù)量級，因此其相變熱控能力也遠優(yōu)于傳統(tǒng)材料，可以更加高效地保障電子器件溫度始終處在允許的范圍內(nèi)，保證其工作效率、穩(wěn)定性和壽命。近幾年的實驗中以千瓦級超級芯片的冷卻問題為例，來說明液態(tài)金屬冷卻技術(shù)在打破傳統(tǒng)工質(zhì)冷卻極限，解決芯片“熱障”難題中發(fā)揮的決定性作用。也在不少案例中，將直接面向工作功率1000 W，發(fā)熱功率500 W（熱流密度500 W/cm2）的超級芯片展開討論，并分別探討液態(tài)金屬微通道冷卻、液態(tài)技術(shù)熱界面材料以及液態(tài)金屬相變熱緩沖技術(shù)在其中起到的關(guān)鍵作用。
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