Ny og udviklende køleteknologi
Todimensionelle materialer
Todimensionelle materialer refererer til materialer, hvor elektroner kun kan bevæge sig frit på nanometerskalaen i to dimensioner, det vil sige, at elektroner kun kan bevæge sig i et plan. Almindelige todimensionelle materialer omfatter grafen, sekskantet bornitrid, supergitter, kvantebrønde osv. På grund af dens meget gode varmeledningsevne kan todimensionelle materialer bruges i emballering af elektroniske chips for at forbedre varmeafledningen. Grafen har som en typisk repræsentant en ultrahøj termisk ledningsevne på 5300 W/(m·K) på grund af dets stærke sp2-binding, som kan bruges som et lovende varmeafledningsmateriale. Mange dokumenter har rapporteret, at forskellige grafen-baserede film, grafenpapir, flerlags grafen/epoxypolymermaterialer og grafenark kan bruges som varmeafledningslag i elektroniske enheder. Hexagonal bornitrid, som et todimensionelt materiale, der leder varme, men ikke leder elektricitet, har en termisk ledningsevne på 390 W/(m·K), og udvidelseskoefficienten er den mindste blandt i øjeblikket kendte keramiske materialer. Figur 6 er et skematisk diagram over anvendelse af todimensionelle materialer til at pakke en IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
Gennem numerisk simulering har Liu Shutian et al. fandt, at det todimensionelle porøse materiale med den bedste varmeafledningsevne er en type regulær sekskantet mikrostruktur. Wu Xiangshui og andre introducerede i detaljer den termiske ledningsevnemålingsteknologi af todimensionelle materialer og den termiske ledningsevne af forskellige todimensionelle materialer. Bao Jie bruger det todimensionelle lagdelte materiale hexagonal bornitrid til at løse varmeafledningsproblemet ved højeffekt elektroniske enheder og foreslår en plan for yderligere at forbedre dets varmeafledningseffekt. Varmeafledningsanvendelsen af grafen i todimensionelle materialer er den mest repræsentative. Forfatteren mener, at grafenfilmen kan dækkes på chippen under varmeafgivelsen af den elektroniske chip, og det sekskantede bornitrid kan fyldes i emballageharpiksen, som kan være meget stor. Graden af reduktion af termisk modstand. Todimensionel materiale varmeafledning er i øjeblikket i udviklingsstadiet i industrien, og der er stadig lang vej igen på dette område. Når de er modne, vil todimensionelle materialer helt sikkert skinne inden for varmeafledning af spåner.
2.2 Ionvind varmeafledning Når et elektrisk felt påføres mellem en skarp overflade og en stump overflade, vil et stort antal negative ioner blive ioniseret nær den skarpe overflade, og et stort antal positive ioner vil blive genereret nær den stumpe overflade. De positive og negative ioner skal neutraliseres, og de negative ioner flyver væk til de positive ioner. Bevægelsen af ioner vil forårsage stor forstyrrelse af den omgivende væske. På grund af inerti bliver andre molekyler i luften drevet til at bevæge sig sammen, hvilket genererer ionvind. Figur 7 er et skematisk diagram af ionvindgenerering. Ionvind varmeafledningsteknologi blev først opfundet af professor Alexander Mamishev i 2006. Tessera, en global leverandør af elektronisk produktminiaturiseringsteknologi, lancerede en Electrohydro Dynamic (EHD) varmeafledningsløsning baseret på ionvindvarmeafledning. Overfladen er kun 3 cm2 og kan monteres. I den bærbare computer. Den største fordel ved denne varmeafledningsmetode er, at der ikke er nogen mekanisk mekanisme, og at der ikke genereres støj. Der er nogle problemer med ionvinds varmeafledning. For eksempel kan systemets energiforbrug stige, og den elektromagnetiske stråling, der genereres af ionvind, vil også påvirke menneskers sundhed. Disse problemer er dog blevet løst. Problemerne med, hvordan man forebygger støv, og hvordan man forlænger levetiden, bliver stadig løst.
Efter at have sorteret og analyseret ovenstående adskillige varmeafledningsmetoder, er det ikke svært at se, at med den kontinuerlige opdatering og fremskridt af elektroniske enheder, forfølger varmeafledningsmetoderne for elektroniske enheder i stigende grad bærbarhed og højere effektivitet. Mens elektroniske enheder og elektroniske chips er mere præcise og kompakte, giver de også problemer med varmeafledning. Temperaturens indvirkning på elektronisk udstyr afspejles hovedsageligt i to aspekter: det ene er chippens termiske svigt, og det andet er stressskaden. Ved at sammenligne ovenstående varmeafledningsmetoder, hvis en metode alene har for mange mangler, kan flere metoder bruges til at sprede varme, såsom: ionvind og tvungen luftkøling til varmeafledning; faseskift energilagring og varmerør til varmeafledning; 2. Dimensionelle materialer pakkes og kombineres med andre varmeafledningsmetoder."5D elektronisk blod" er en meget lovende teknologi, og det vil være en stor ændring i elektronisk udstyr, der skal udvikles. Brugen af todimensionelle materialer til emballering af elektronisk udstyr og brugen af mikrokanaler på bundpladen vil blive mere og mere udbredt, og andre varmeafledningsmetoder skal vælges til forskellige situationer. Forfatteren foretrækker personligt faseskiftende energilagringskøling og varmerørskøling.
På nuværende tidspunkt er den teoretiske forskning i varmeafledning relativt komplet, men der er også mange tekniske vanskeligheder. Flaskehalsproblemet med varmeafledningsteknologi hindrer også indirekte den videre udvikling af elektronisk udstyr. Der er lang vej igen. At bryde igennem de nuværende problemer og finde bedre varmeafledningsmaterialer vil altid være et varmt emne inden for varmeafledning.
