Een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Sun Rong en Dr. Zeng Xiaoliang van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen, in samenwerking met Prof. Xu Jianbin van de Chinese Universiteit van Hong Kong, een nieuw materiaal voor thermisch beheer ontwikkeld, die lichtgewicht en mechanisch sterk was, en kon snel warmte overdragen.

Volgens de studie gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces , een 3D directioneel skelet werd gefabriceerd via een assemblage-droging-sinterbenadering met ijs-template.

Hoge vermogensdichtheid in elektronica vormt een steeds grotere uitdaging voor warmteafvoer. Een hoog vulstofgehalte kan de thermische geleidbaarheid verbeteren, maar leiden onvermijdelijk tot hoge kosten en verslechtering van de mechanische eigenschappen. Dus, het is nog steeds een uitdaging om een ​​bevredigende verbetering van de thermische geleidbaarheid te bereiken met redelijke mechanische eigenschappen.

De onderzoekers presenteerden een nieuwe benadering om een ​​onderling verbonden en uitgelijnd hybride skelet van boornitride (BN)-siliciumcarbide (SiC) te construeren door de combinatie van assemblage met ijstemplate en sinteren bij hoge temperatuur, en bereid vervolgens de 3-D BN-SiC/polydimethylsiloxaancomposieten voor.

Dit met ijs gevormde en gesinterde BN-SiC-skelet bleek een efficiënte vulstof te zijn om de thermische geleidende prestaties van thermische interfacematerialen te verbeteren.

Het lassen van SiC-nanodraden transformeerde de fragiele BN-spons in een 3D continu skelet via dunne interfaciale borosilicaatglasfasen, die de overdracht van fononen tussen de aangrenzende BN-platen verbeterde en de fonon-verstrooiing tussen het skelet verminderde.

"Het sinterproces zou het thermische transport van de grensvlakken verder kunnen vergemakkelijken, " zei Dr. Sun Rong. "Gecombineerd met assemblagetechnologie met ijstemplates, we bieden een efficiënte strategie om een ​​opmerkelijke verbetering van de warmteafvoercapaciteit in de elektronica te bereiken."

Deze studie vertegenwoordigt een nieuwe manier om de hitte-uitdagingen in traditionele elektronische producten aan te pakken.