Tgħallem dwar materjali tal-karbonju ta 'konduttività termali għolja
Sinkijiet tas-sħana tal-metall preċedenti (aluminju, ram) huma diffiċli biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tad-dissipazzjoni tas-sħana minħabba l-problemi ta 'densità għolja, koeffiċjent ta' espansjoni termali għolja, u materjali impuri. Bl-iżvilupp mgħaġġel tax-xjenza u t-teknoloġija, aerospazjali, komunikazzjonijiet bis-satellita, kompjuters b'veloċità għolja u oqsma oħra qed jagħtu aktar u aktar attenzjoni lill-kwistjonijiet ta 'dissipazzjoni tas-sħana, u jitressqu rekwiżiti ogħla għal materjali ta' ġestjoni termali.
Minħabba d-densità baxxa tiegħu, saħħa għolja, konduttività termali għolja, u reżistenza kimika, materjali tal-karbonju huma mistennija li jissostitwixxu l-materjali tal-metall preċedenti u jsiru ġenerazzjoni ġdida ta 'materjali ta' konduttività termali għolja.
Il-konduzzjoni tas-sħana tal-materjali tal-karbonju hija prinċipalment realizzata mill-vibrazzjoni termali tal-atomi tal-kannizzata. It-tip ta 'fibra tal-karbonju, tip ta' matriċi, densità, kapaċità ta 'sħana speċifika, grad ta' grafitizzazzjoni, struttura tal-preforma, frazzjoni tal-volum tal-fibra, temperatura tat-trattament bis-sħana / temperatura ta 'grafitizzazzjoni, eċċ jaffettwaw materjali tal-karbonju Il-fattur ewlieni tal-konduttività termali.
Fil-preżent, hemm prinċipalment tliet tipi ta 'materjali tal-karbonju ta' konduttività termali għolja:
1. Materjal tad-djamanti
Fil-preżent, huwa magħruf li d-djamant naturali għandu l-ogħla konduttività termali fost materjali naturali, u l-konduttività termali tiegħu fit-temperatura tal-kamra hija ta 'madwar 2000 sa 2100W/(m∙K). Fl-istess ħin, djamant huwa wkoll iżolatur tajjeb u materjal ideali ta 'dissipazzjoni tas-sħana tas-sottostrat. Fil-preżent, il-film tal-karbonju tad-djamanti ppreparat bil-metodu ta 'depożizzjoni tal-fwar kimiku għandu l-vantaġġi ta' kwalità għolja u prezz baxx.
2. Materjal tal-grafita
Il-grafita hija magħmula minn sitt uċuħ tal-priżma u żewġ uċuħ tal-bażi ppakkjati mill-qrib. Jappartjeni għall-istruttura eżagonali u huwa prinċipalment maqsum f'żewġ kategoriji: grafita naturali u grafita artifiċjali. Il-konduttività termali tal-grafita ordinarja f'temperatura tal-kamra hija biss 70 sa 150W/(m∙K), filwaqt li l-konduttività termali tal-grafita naturali fuq il-pjan tal-kristall 002 f'temperatura tal-kamra tista 'tilħaq 2200W/(m∙K). Il-konduttività termali fuq il-wiċċ laħqet ukoll 2000W / (m∙K).
3. Materjali tal-grafene
Il-materjal tal-graffen huwa magħmul minn struttura planari bidimensjonali magħmula minn saff wieħed ta 'atomi tal-karbonju rranġati mill-qrib f'eżagonu regolari. Hija forma ta 'xehda u hija saff wieħed ta' materjal tal-wiċċ ta 'l-atomu tal-karbonju mqaxxar mill-grafita. Metodu ta 'tqaxxir mikromekkaniku, metodu ta' tkabbir epitassjali, metodu ta 'depożizzjoni tal-fwar kimiku u metodu ta' tnaqqis kimiku tal-ossidu tal-graffen huma l-metodi ewlenin ta 'preparazzjoni tal-graffen. Il-konduttività termali tat-temperatura tal-kamra ta 'grafen sospiż b'saff wieħed tista' tilħaq 3000 sa 5300W/(m∙K) ).
L-atomi tal-karbonju għandhom arranġament speċjali. Materjali tal-karbonju użati komunement għandhom struttura enormi u anisotropija ta 'konduttività termali, jiġifieri, għandhom konduttività termali għolja fid-direzzjoni tal-pjani tal-kristall tal-grafita, filwaqt li l-konduttività termali bejn il-pjani tal-kristall hija żgħira ħafna. L-orjentazzjoni preferuta tillimita l-konduttività termali tagħha fid-direzzjoni tal-ħxuna.
Madankollu, il-vantaġġi tal-materjali tal-karbonju ma jistgħux jiġu injorati. Il-materjali ta 'ġestjoni termali li jagħmlu użu mill-kontrolli u l-bilanċi tagħhom huma speċjalment adattati biex ixerrdu s-sħana minn komponenti b'flussi ta' sħana kbar fi spazji żgħar, u jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti ta 'żvilupp ta' komponenti elettroniċi tal-ġenerazzjoni li jmiss, u huma ta 'sinifikat kbir għall-iżvilupp ta' industrija moderna, difiża nazzjonali u teknoloġija għolja.
