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高性能熱管理復合材料問世
2020-06-03 15:24 來源: 未知
記者29日從西安交通大學獲悉,該校電子學院汪宏教授課題組與南方科技大學與美國賓州州立大學等機構合作,以碳酸氫銨為犧牲材料,用簡便且通用的方法構造三維氮化硼泡沫(3D-BN),通過環氧樹脂填充3D-BN獲得縱向熱導率最高可達6.11 W m-1 K-1復合材料。
“散熱問題是制約微電子器件和系統發展和應用的瓶頸。隨著電子器件不斷向小型化、集成化和多功能化的方向發展,其功率密度不斷增加,單位體積的發熱量越來越大,電子元器件工作時產生的熱量,影響電子元器件性能和使用壽命的關鍵因素。”汪宏教授對記者說“滿足5G和自動駕駛技術的發展,傳統通過向聚合物基體添加隨機分散的導熱填料的方法不僅不能有效增加熱導率,還會極大增加復合材料的介電常數和介電損耗”。
 
西安交通大學汪宏教授課題組研發的該復合材料不僅方法簡單便捷,且可以大大提高復合材料的熱導率??蒲腥藛T通過有限元方法進行了進一步分析表明,高導熱率歸因于3D-BN泡沫,其中BN泡沫僅由片狀氮化硼組成,氮化硼與氮化硼在壓力下緊密連接,其在復合材料中能夠提供聲子傳輸的快速通道,同時具有優異的絕緣性能,低的介電常數和介電損耗。
 
據悉,該研究成果以《一種簡單通用的方法制備高熱導率的三維氮化硼泡沫填充環氧樹脂復合材料》為題,近日已在國際化學工程領域頂級期刊《化學工程》上發表。
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