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韩国研究团队开发出新散热材料 实现更简单的电子设备热管理

盖世汽车 刘丽婷 2024-04-01 10:56:00
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盖世汽车讯 据外媒报道,由Cheol-Woo Ahn博士领导的韩国材料科学研究所(Korea Institute of Materials Science,KIMS)陶瓷材料部功能陶瓷系的研究团队开发出全球首种散热材料。这种材料通过形成纳米晶复合层的化学反应降低亲水性,并通过控制点缺陷来提高导热性。该过程发生在不需要表面处理的简单烧结过程中。相关研究论文已发表于期刊《Small Methods》。

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图片来源:KIMS

广泛用于散热的传统氧化铝填料在增强导热性方面存在局限性。但氧化镁可以成为很好的替代品,因为氧化镁具有较低的原材料成本和优异的导热性和电阻率。 然而,氧化镁高达1800°C的烧结温度及其与空气中的水分发生反应的吸湿性限制了其作为热填料的应用。

研究小组利用添加剂在烧结过程中形成薄薄的纳米晶体复合层,形成与水分发生反应的保护层。通过降低烧结温度控制缺陷,研究人员成功地提高了导热率。这一突破被视为克服了现有氧化镁材料的局限性,并为下一代行业的热管理材料开辟了新的可能性。

近年来,随着高科技产业的进步,电子元件的小型化和多功能化给热管理带来了巨大的挑战。这在电动汽车的大容量电池和电子元件集成度的提高中尤为明显,市场需要具有高导热率的散热材料来应对不断上升的热密度。

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图片来源:KIMS

根据电动汽车销量预测,电动汽车热界面材料中使用的散热材料市场预计到2025年将达到约9.7万亿韩元。这项研究的结果对于解决与现有低成本散热材料相关的湿气反应问题和高烧结温度问题具有重大前景。

高级研究员Cheol-Woo Ahn博士表示:“我们能够通过在氧化物陶瓷填料的制造过程中添加添加剂,以直接的方式解决导致与聚合物混合的湿气反应问题。我们通过控制缺陷开发出具有高导热率的氧化物填料。我们预计,所开发的低成本、高品质氧化镁散热填料将主导散热陶瓷材料市场。”

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