纳米碳材料(碳纳米管、石墨烯等)是目前世界上已知的良好的导热材料之一,是散热涂料理想的功能填料。该散热涂料以辐射能力强、涂层薄、热阻小为特征,可以激发金属散热器表面的共振效应,提高远红外发射效率,加快热量从散热器表面的快速散发。适用于薄膜散热、金属基板散热、LED灯基座散热、电器外壳散热。TNRC-1,固化温度较低,适合铜箔、铝箔的转移涂布和凹版印刷,各种金属件的喷涂。TNRC-2,固化温度不低于130℃,涂层硬度更高,附着力更好,适合各种金属件的喷涂。TNRC-3,丝网印刷的水性散热油墨,适合金属件局部的散热需求。除了提供各种金属基材的散热方案,我们还可以提供多种塑料基材的散热方案,基材包括:PET、PC、PS、PA、ABS等等。碳纳米散热基板是一种采用碳纳米技术制作的散热基板。聚合物散热基板半导体钻模
PCB是电子设备的关键部件,包括电阻、芯片、三极管等,其中芯片发热功率很高,常见CPU为70~300W,是主要发热源。因PCB高集成化,其发热功率不断提升。过高温度对电子设备性能、可靠性、寿命等严重不利。元器件温度相关失效包括机械失效与电气失效。机械失效是温度变化时,结合的各种材料热胀冷缩程度不同,造成材料变形、屈服、断裂等。电气失效是温度变化导致元器件性能改变,如晶体管、芯片电阻等,进而造成热逸溃、电过载;同时温度过高导致电子大量迁移和原子振动加速,造成离子迁移不受控和电子轰击原子现象,引发离子污染和电迁移。这将严重影响元器件的安全、稳定、寿命等。元器件散热分为芯片级、封装级、系统级,芯片级和封装级散热从优化材料和制造工艺入手,降低热阻,而系统级散热是使用合适的散热结构和冷却技术设计符合需求的散热系统,保证元器件能安全长效工作。福建无静电噪声散热基板超级电容器碳纳米基板的高比表面积和优良的电化学性能,使其在能源存储与转换领域中应用,如锂离子电池、超级电容器。

液冷散热液冷性能好于风冷,因为液体比热容远大于空气。常规液冷热流密度达24W/cm2,微通道液冷热流密度可超过790W/cm2。液冷包括浸没冷却和液冷板。浸没冷却是将设备浸入导热性强、导电性弱的冷却剂中,已用于数据中心、基站冷却。浸没冷却运行参数对冷却效果影响很大,系统循环速度更快、供液温度更低都有利于冷却。液冷板对封装要求更低,可直接接触元器件,应用场景更多。优化通道结构能强化换热。Jiang发现V型肋通道传热性能是光滑通道的2.1倍,因为侧壁边界层被破坏形成二次流,使主流直接与壁面换热。肋片虽能优化传热,但带来更大的流动阻力,为此Chen采用拓扑对矩形通道冷板(RCP)和蛇形通道冷板(SCP)优化得到TCP-RCP和TCP-SCP,如图2所示,优化模型减小流动阻力同时强化散热,TCP最高温度分别降低0.27%和1.08%,温差分别降低19.50%和41.88%。
四)绝缘性能对于许多电子设备中的散热基板,尤其是应用在高压、高频电路中的基板,绝缘性能是一项必不可少的重要指标。良好的绝缘性能可以防止电路之间发生漏电、短路等电气故障,保障电子设备的安全稳定运行。陶瓷基散热基板和部分复合散热基板在绝缘性能方面表现突出,能够满足对电气安全要求较高的应用场景需求。(五)机械强度散热基板需要具备一定的机械强度,以承受电子元件的重量、安装过程中的外力以及在使用过程中可能遇到的振动、冲击等情况,避免出现基板变形、破裂等损坏现象。不同类型的基板因材质不同,机械强度也各有差异,例如金属基散热基板通常具有较好的机械强度,而陶瓷基散热基板虽然硬度较高,但相对脆性较大,在设计和使用时需要考虑相应的防护措施来增强其整体的机械稳定性。碳纳米材料具有重量轻、强度高的特点,这使得它们在散热应用上更具优势。

碳纳米管具有极高的轴向热导率,因而在大功率电子器件散热材料中被寄予厚望。然而,其小尺寸特性严重制约了其实际应用,碳纳米管之间及其与复合材料基体之间的接触电阻、接触热阻均较大,从而使现有碳纳米管复合材料热导率均与人们的期望相距甚远。中科院苏州纳米所先进材料部以自行宏量制备的碳纳米管粉体为基础,通过对其进行不同基团的功能化并与商用导热硅脂复合,详细考察了功能化对碳纳米管在硅脂中的分散及其与硅脂界面浸润性的影响,发现表面荷负电的羧基化碳纳米管能够实现在硅脂中的高浓度分散并形成导热良好的三维网络,大幅降低导热硅脂的传热阻抗。在此基础上,以设计碳纳米管的三维导热网络结构为目的,通过控制碳纳米管的长度、管径等因素,制备出了具有理想三维网络结构的柔性碳纳米管纸,其传热阻抗可低于导热硅脂和商用散热石墨片,且具备固态自支撑特性,在作为导热界面材料时能够在不污染器件表面的条件下实现高效传热。纳米碳散热铜箔结合了铜箔的高导热性和纳米碳的高热辐射效能,能将热能迅速转换为红外线射频。石墨烯散热基板金属基板散热
随着科学技术的不断进步和碳纳米技术的深入发展,碳纳米散热基板的应用领域将进一步拓展。聚合物散热基板半导体钻模
在智能手机中,随着芯片性能的不断提升,散热问题日益突出。散热基板(如超薄的铜基散热片或石墨散热膜等复合结构散热基板)被广泛应用于手机芯片、电池等发热部件下方,通过高效的导热和散热机制,将热量及时散发出去,确保手机在长时间使用(如玩大型游戏、进行视频通话等高负载运行场景)时不会因过热而出现降频卡顿现象,保障用户体验的流畅性和稳定性。同样,在平板电脑、笔记本电脑等设备中,散热基板也是不可或缺的部件。以笔记本电脑为例,通常采用铜质散热管与铝基散热鳍片相结合的散热基板系统,热管将芯片产生的热量快速传导至散热鳍片,再通过风扇加速空气流动,使热量散发到周围环境中,维持电脑在高性能运行状态下的温度平衡。聚合物散热基板半导体钻模