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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(shì)
- 分類：公司新聞
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- 發(fā)布時(shí)間：2023-04-21 15:52
【概要描述】目前已經(jīng)報(bào)道的低熔點(diǎn)金屬相變材料的熱導(dǎo)率多處在10~40 W/（m·K）量級(jí)，比傳統(tǒng)的有機(jī)或無機(jī)相變材料高出了2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此其相變熱控能力也遠(yuǎn)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(shì)
【概要描述】目前已經(jīng)報(bào)道的低熔點(diǎn)金屬相變材料的熱導(dǎo)率多處在10~40 W/（m·K）量級(jí)，比傳統(tǒng)的有機(jī)或無機(jī)相變材料高出了2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此其相變熱控能力也遠(yuǎn)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(jì)劃相關(guān)技術(shù)路線圖提出預(yù)測(cè)，到2020年左右，高性能芯片的運(yùn)行功率或可達(dá)到360 W，相應(yīng)地，其發(fā)熱熱流密度將高達(dá)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(shí)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(cè)，部分高性能芯片工作時(shí)的發(fā)熱熱流密度已達(dá)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(jìn)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(shì)”
室溫液態(tài)金屬超級(jí)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(xiàng)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(duì)流冷卻和空氣強(qiáng)制對(duì)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(duì)熱流密度在10~100 W/m2范圍內(nèi)冷卻需求 ；對(duì)于更高熱流密度的芯片冷卻，目前研究的熱點(diǎn)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(duì)流換熱能力，因此研究者們提出了一系列強(qiáng)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(duì)比如100~1 000 W/m2量級(jí)的極端冷卻需求，但是由于其存在流動(dòng)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(dòng)，還擁有沸點(diǎn)高、導(dǎo)電性強(qiáng)、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(xiàng)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(tuán)隊(duì)提出了低熔點(diǎn)金屬類新型相變材料體系，用于芯片熱沖擊防護(hù)和中低溫區(qū)間的熱能儲(chǔ)存，其中，芯片或電子器件的熱控應(yīng)用主要包括智能手機(jī)和高密度移動(dòng)硬盤等間斷性使用的設(shè)備。目前已經(jīng)報(bào)道的低熔點(diǎn)金屬相變材料的熱導(dǎo)率多處在10~40 W/（m·K）量級(jí)，比傳統(tǒng)的有機(jī)或無機(jī)相變材料高出了2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此其相變熱控能力也遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)中以千瓦級(jí)超級(jí)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(jí)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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