Aufkommende und sich entwickelnde Kühltechnologie

Zweidimensionale Materialien

Unter zweidimensionalen Materialien versteht man Materialien, in denen sich Elektronen nur auf der Nanometerskala in zwei Dimensionen frei bewegen können, d. h. Elektronen können sich nur in einer Ebene bewegen. Gängige zweidimensionale Materialien umfassen Graphen, hexagonales Bornitrid, Übergitter, Quantentöpfe usw. . Aufgrund seiner sehr guten Wärmeleitfähigkeit können zweidimensionale Materialien beim Gehäuse von elektronischen Chips verwendet werden, um die Wärmeableitung zu verbessern. Graphen als typischer Vertreter hat aufgrund seiner starken sp2-Bindung eine ultrahohe Wärmeleitfähigkeit von 5300 W/(m·K), die als vielversprechendes Wärmeableitungsmaterial verwendet werden kann. Viele Dokumente haben berichtet, dass verschiedene Filme auf Graphenbasis, Graphenpapier, mehrschichtige Graphen/Epoxid-Polymermaterialien und Graphenfolien als Wärmeableitungsschichten in elektronischen Geräten verwendet werden können. Hexagonales Bornitrid hat als zweidimensionales Material, das Wärme leitet, aber keinen Strom leitet, eine Wärmeleitfähigkeit von 390 W/(m·K), und der Ausdehnungskoeffizient ist der kleinste unter den derzeit bekannten Keramikmaterialien.

Die Wärmeableitungsanwendung von Graphen in zweidimensionalen Materialien ist die repräsentativste. Der Autor glaubt, dass der Graphenfilm während der Wärmeableitung des elektronischen Chips auf dem Chip bedeckt werden kann und das hexagonale Bornitrid in das Verpackungsharz eingefüllt werden kann, das sehr groß sein kann. Der Grad der Verringerung des thermischen Widerstands. Die zweidimensionale Materialwärmeableitung befindet sich derzeit in der Industrie im Entwicklungsstadium und ist in diesem Bereich noch weit entfernt. Im ausgereiften Zustand glänzen zweidimensionale Materialien auf jeden Fall im Bereich der Chip-Wärmeableitung.

Ionenwindwärmeableitung

Wenn zwischen einer scharfen Oberfläche und einer stumpfen Oberfläche ein elektrisches Feld angelegt wird, wird eine große Anzahl negativer Ionen nahe der scharfen Oberfläche ionisiert und eine große Anzahl positiver Ionen wird nahe der stumpfen Oberfläche erzeugt. Die positiven und negativen Ionen müssen neutralisiert werden und die negativen Ionen fliegen zu den positiven Ionen weg. Die Bewegung von Ionen wird die umgebende Flüssigkeit stark stören. Aufgrund der Trägheit werden andere Moleküle in der Luft dazu getrieben, sich gemeinsam zu bewegen, wodurch Ionenwind erzeugt wird. 7 ist ein schematisches Diagramm der Ionenwinderzeugung. Die Ionenwind-Wärmeableitungstechnologie wurde erstmals 2006 von Professor Alexander Mamishev erfunden. Tessera, ein globaler Anbieter von Miniaturisierungstechnologie für elektronische Produkte, hat eine Electrohydro Dynamic (EHD)-Wärmeableitungslösung basierend auf der Ionenwind-Wärmeableitung auf den Markt gebracht. Die Oberfläche beträgt nur 3cm2 und kann installiert werden. Im Laptop. Der größte Vorteil dieser Wärmeableitungsmethode besteht darin, dass kein mechanischer Mechanismus vorhanden ist und keine Geräusche erzeugt werden. Es gibt einige Probleme mit der Wärmeableitung durch Ionenwind. Beispielsweise kann der Energieverbrauch des Systems steigen, und die durch Ionenwind erzeugte elektromagnetische Strahlung beeinträchtigt auch die menschliche Gesundheit. Diese Probleme wurden jedoch gelöst. Die Probleme, Staub zu vermeiden und die Lebensdauer zu verlängern, werden noch gelöst.

Abschließend

Nach dem Aussortieren und Analysieren der oben genannten verschiedenen Wärmeableitungsverfahren ist es nicht schwer zu erkennen, dass mit der kontinuierlichen Aktualisierung und dem Fortschritt elektronischer Geräte die Wärmeableitungsverfahren von elektronischen Geräten zunehmend nach Tragbarkeit und höherer Effizienz streben. Obwohl elektronische Geräte und elektronische Chips präziser und kompakter sind, bringen sie auch Probleme mit der Wärmeableitung mit sich. Der Einfluss der Temperatur auf elektronische Geräte spiegelt sich hauptsächlich in zwei Aspekten wider: zum einen im thermischen Ausfall des Chips und zum anderen in der Beschädigung durch Stress. Wenn man die obigen Wärmeableitungsverfahren vergleicht, können, wenn ein Verfahren allein zu viele Mängel aufweist, mehrere Verfahren verwendet werden, um Wärme abzuleiten, wie zum Beispiel: Ionenwind- und Zwangsluftkühlung zur Wärmeableitung; Phasenwechsel-Energiespeicher und Wärmerohre zur Wärmeableitung; 2. Dimensionsmaterialien werden verpackt und mit anderen Wärmeableitungsmethoden kombiniert."5D elektronisches Blut" ist eine sehr vielversprechende Technologie, und es wird eine große Veränderung bei der Entwicklung elektronischer Geräte geben. Die Verwendung von zweidimensionalen Materialien zum Verpacken von elektronischen Geräten und die Verwendung von Mikrokanälen auf der Bodenplatte werden immer häufiger verwendet, und für verschiedene Situationen müssen andere Wärmeableitungsverfahren ausgewählt werden. Der Autor bevorzugt persönlich die Phasenwechsel-Energiespeicherkühlung und die Wärmerohrkühlung.