材质特性:氮化铝陶瓷的导热系数较高,可达到170-230W/m・K,同时还具备优良的绝缘性能、耐高温性能以及与硅等半导体材料相近的热膨胀系数,使其与电子元件的热匹配性更好,减少因热膨胀差异导致的热应力问题。结构与散热机制:通常也是采用多层复合结构,通过在氮化铝陶瓷层表面进行金属化处理,实现与电子元件的电气连接以及热量的高效传导。其散热过程是热量先在氮化铝陶瓷层内快速传导,再借助金属化层传递到外部散热结构,从而实现散热目的。应用场景:尤其适用于大功率、高频、高温的电子器件散热,如高功率激光二极管、航空航天电子设备中的功率模块等,在这些对散热和性能要求苛刻的场景中表现出色。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。广东高导电散热基板薄膜散热
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李清文研究员课题组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。上海无静电噪声散热基板锂离子电池碳纳米管垂直散热技术是一种利用碳纳米管(CNTs)独特性质进行高效散热的解决方案。

电子元件在工作时会产生较多热量,为了尽快散热,通常要加装金属散热片。但是金属表面的热辐射系数很低,在没有对流传热的条件下,汇集到金属表面的热量很难散发出去。通过涂层技术改善金属表面的热辐射效率,是提高金属材料散热性能的重要途径。在电子工业迅速发展的现在,散热涂料广受关注。碳纳米管(CNTs)是散热涂料理想的功能填料。CNTs是目前世界上已知的良好的导热材料之一。CNTs是一维纳米材料,比表面积大,被誉为世界上黑的物质,辐射系数接近1。纳米纤维状的CNTs,与颗粒状的其它散热填料相比,更容易形成导热网络,对涂层增强增韧效果明显,涂层很薄时,比如5-10微米,就能形成均匀光洁、机械性能优异的膜。碳纳米管散热涂料以辐射能力强、涂层薄、热阻小为明显特征,可以激发金属散热器表面的共振效应,明显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。
碳纳米管(CNTs)是散热涂料较理想的功能填料。通过理论计算和实际测量表明,单壁碳纳米管的室温导热系数高达6600W/m.K,多壁碳纳米管的室温导热系数达3000W/m.K,CNTs是目前世界上已知的较好的导热材料之一 。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。CNTs是一维纳米材料,比表面积大,被誉为世界上较黑的物质,这种物质对光线的折射率只有0.045%,吸收率可以达到99.5%以上,辐射系数接近1。碳纳米管散热涂料以涂层薄、热阻小为特征,可以激发金属散热器表面的共振效应,有效提高远红外发射效率,加快热量从散热器表面的快速散发。适用于铜箔散热、铝基板散热、LED灯基座散热、电器外壳散热等多种工作环境。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。

随着运算高速化和体积小型化,消费电子类产品对散热提出了更高要求。以金属铜和铝为主的散热材料,热辐射性能差,总体散热效率目前已不能满足消费电子类产品对散热的要求。中国科学院成都有机化学有限公司开发了碳纳米管散热涂料TNRC,提高金属/非金属材料表面热辐射能力,加强散热效果。碳纳米管(CNTs)是散热涂料理想的功能填料。CNTs被誉为世界上至黑的物质,辐射系数接近1,也是目前世界被验证认可的导热材料之一。与颗粒状的其它散热填料相比,纤维状的CNTs在涂层中更容易形成导热网络,还能对涂层产生明显的增强增韧作用。基于CNTs优异的散热性能,中国科学院成都有机化学有限公司开发了水性环保型碳纳米管散热涂料TNRC。应用结果表明:在材料表面涂覆TNRC,涂层导热系数可达到20W/m﹒K,热辐射系数大于0.95,表面电阻大于106Ω。涂层同时具有良好的耐水性和耐酸碱性。TNRC可实现微米级涂装,施工过程环保且能耗极低,各项性能指标处于国内前端水平。纳米碳散热铜箔的均热性能优于石墨片,能够使整机降温达到6~15℃,能保护电子元器件并延长电子产品的寿命。上海无静电噪声散热基板锂离子电池
如需要高性能、轻质和特殊功能的应用更倾向于选择碳纳米基板,而需要良好散热和较低成本则可能选择铝基板。广东高导电散热基板薄膜散热
电机控制器:新能源汽车的电机控制器是部件之一,其中的功率半导体模块在工作时会产生大量热量。散热基板能够有效降低模块温度,提升其性能和可靠性,延长使用寿命,保障汽车的正常运行178.电池管理系统:电池管理系统中的电子元件也需要良好的散热,以确保对电池的精确监测和管理,防止因过热导致电池性能下降或安全隐患。功率放大器:在通信基站、雷达等设备率放大器需要处理高功率信号,产生大量热量。散热基板有助于提高功率放大器的效率和稳定性,保证信号的准确传输。集成电路:随着集成电路的集成度不断提高,芯片的功耗也相应增加,散热问题愈发关键。散热基板能够将芯片产生的热量及时散发出去,防止芯片因过热而出现性能下降、寿命缩短甚至损坏等问题。广东高导电散热基板薄膜散热