นาโนอลูมินา: ความก้าวหน้าทางการนำความร้อน เพิ่มขีดความสามารถในการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพในหลายอุตสาหกรรม

ในยุคปัจจุบันของการย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ และการปรับปรุงพลังงานแสงสว่าง LED อย่างต่อเนื่อง "การกระจายความร้อน" ได้กลายเป็นคอขวดหลักที่จำกัดการอัพเกรดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และการยืดอายุการใช้งาน วัสดุนำความร้อนแบบดั้งเดิมมีประสิทธิภาพการนำความร้อนไม่เพียงพอ ความเข้ากันได้ไม่ดี และมีแนวโน้มที่จะตกตะกอน ทำให้ยากต่อการตอบสนองความต้องการของสถานการณ์ที่มีความต้องการสูงนาโนอลูมิเนียมออกไซด์ด้วยโครงสร้างระดับนาโนที่เป็นเอกลักษณ์และการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม กำลังกลายเป็น "ความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพ" ในด้านการนำความร้อน โดยมอบโซลูชั่นการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสำหรับอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น อิเล็กทรอนิกส์ พลังงานใหม่ และแสงสว่าง

อันดับแรก ทำไมต้องเลือกนาโนอลูมินา? คุณสมบัติหลักสร้างความได้เปรียบในการนำความร้อน

เนื่องจากเป็นผงฟังก์ชันระดับนาโนที่มุ่งเน้นในด้านการนำความร้อน ผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมออกไซด์จึงตรงกับความต้องการของสถานการณ์การนำความร้อนอย่างลึกซึ้งในแง่ของกระบวนการเตรียมการและการออกแบบประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบหลักสามารถสรุปได้เป็น "สามจุดสูงสุดและสองการปรับให้เหมาะสม":

1. การนำความร้อนสูง ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสูงกว่าผงแบบเดิมมาก

ด้วยการควบคุมโครงสร้างผลึกแบบพิเศษและการเพิ่มประสิทธิภาพขนาดอนุภาค ค่าการนำความร้อนสามารถเข้าถึง 30-35 W/(m · K) ซึ่งสูงกว่าอะลูมิเนียมออกไซด์ขนาดไมโครมิเตอร์แบบเดิมมาก (โดยปกติจะต่ำกว่า 20 W/(m · K)) ขนาดอนุภาคระดับนาโนช่วยให้ผงถูกเติมลงในเมทริกซ์นำความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ก่อให้เกิดทางเดินนำความร้อนที่ "ไม่มีช่องว่าง" ช่วยลดความต้านทานความร้อนได้อย่างมาก และช่วยให้ความร้อนถ่ายโอนไปยังอินเทอร์เฟซการกระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว แก้ปัญหา "ความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น" ของอุปกรณ์

2. มีการกระจายตัวสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวกันที่ส่งผลต่อการนำความร้อน ผงนาโนแบบดั้งเดิมสามารถจับตัวเป็นก้อนได้ง่ายเนื่องจากมีพลังงานพื้นผิวสูง ส่งผลให้เกิด "โซนตาบอดการนำความร้อน" ภายในวัสดุการนำความร้อน หลังจากการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ปริมาณไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของอลูมินาจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำภายในช่วงที่เหมาะสม ซึ่งสามารถบรรลุความเข้ากันได้ดีเยี่ยมกับซับสเตรตที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ากระแสหลัก เช่น อีพอกซีเรซิน ยางซิลิโคน โพลียูรีเทน ฯลฯ สามารถกระจายตัวในซับสเตรตได้อย่างสม่ำเสมอโดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มสารช่วยกระจายตัวจำนวนมาก ทำให้มั่นใจในความต่อเนื่องของเส้นทางการนำความร้อนและหลีกเลี่ยงความเสียหายของสารช่วยกระจายตัวต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ

3. มีความเสถียรสูง เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่ซับซ้อน

อลูมิเนียมออกไซด์มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีเยี่ยมและทนต่ออุณหภูมิสูง ไม่ผ่านการเปลี่ยนเฟสหรือการสลายตัวภายในช่วงอุณหภูมิ -50 ℃ ถึง 200 ℃ และไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสารตั้งต้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการทำงานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่พลังงานใหม่ อลูมินาสามารถรักษาค่าการนำความร้อนที่เสถียรและยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้

4. ปริมาณสิ่งเจือปนต่ำทำให้มั่นใจในความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์

ด้วยกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ที่แม่นยำ ปริมาณสิ่งเจือปนของอลูมินา (เช่น เหล็ก โซเดียม ซิลิคอน ฯลฯ) จะถูกควบคุมให้ต่ำกว่า 0.01% โดยไม่มีมลพิษจากโลหะหนัก และเป็นไปตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม เช่น RoHS ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ยังสามารถมั่นใจในความปลอดภัยและไม่เป็นอันตรายในส่วนประกอบนำความร้อนของเครื่องใช้ในครัวเรือนที่สัมผัสกับผิวหนังและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เด็กใช้

5. คุ้มต้นทุนที่ดีเยี่ยม ลดต้นทุนการผลิตสำหรับองค์กร

เมื่อเปรียบเทียบกับผง เช่น นาโนอะลูมิเนียมไนไตรด์และนาโนซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีค่าการนำความร้อนใกล้เคียงกัน อลูมินามีแหล่งวัตถุดิบที่หลากหลายกว่าและมีกระบวนการเตรียมการที่สุกเต็มที่กว่า โดยมีราคาเพียง 1/3 ถึง 1/2 ของราคาแบบแรก แม้ว่าการนำความร้อนจะเป็นไปตามมาตรฐาน แต่ก็สามารถช่วยให้องค์กรต่างๆ ลดต้นทุนการผลิตวัสดุนำความร้อนได้อย่างมาก และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดผลิตภัณฑ์

ประการที่สอง การใช้งานเฉพาะของอลูมินาในด้านการนำความร้อน: ตั้งแต่ส่วนประกอบหลักไปจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

1. ในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: ให้การป้องกันความเย็นสำหรับชิปและบอร์ด PCB

ด้วยการผสานรวมชิปที่เพิ่มขึ้น CPU、GPU、 การสร้างความร้อนของส่วนประกอบหลัก เช่น ไอซีพลังงานยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากการกระจายความร้อนไม่ตรงเวลา อาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงหรือชิปไหม้ได้ ส่วนใหญ่จะใช้ในวัสดุนำความร้อนที่สำคัญสองประเภท: • ฟิล์มซิลิกอนนำความร้อน/เจลนำความร้อน: นาโนอลูมินาจะถูกเพิ่มลงในเมทริกซ์ซิลิกาเจลเป็นตัวเติมนำความร้อน และค่าการนำความร้อนของฟิล์มซิลิกอนนำความร้อนสามารถเข้าถึง 2.0~5.0 W/(m ・ K) ซึ่งสามารถปิดช่องว่างระหว่างชิปและแผงระบายความร้อนได้อย่างใกล้ชิด เติมช่องว่างของอินเทอร์เฟซ และนำความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบายความร้อนชิปในแล็ปท็อป เซิร์ฟเวอร์ และสถานีฐาน 5G ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิในการทำงานของชิปลง 15-25 ℃ และปรับปรุงเสถียรภาพด้านประสิทธิภาพได้มากกว่า 30%

หมึกนำความร้อนสำหรับบอร์ด PCB: การเติมนาโนอลูมินาลงในชั้นวงจรนำความร้อนของบอร์ด PCB สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการนำความร้อนของชั้นวงจร และหลีกเลี่ยงปัญหา "ฮอตสปอต" ที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในพื้นที่มากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบอร์ด PCB อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ (เช่น ในเรดาร์ของรถยนต์และตัวควบคุมการขับขี่อัตโนมัติ) ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงของนาโนอลูมินาทำให้การทำงานมีเสถียรภาพของบอร์ด PCB ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงของห้องเครื่อง ซึ่งช่วยลดอัตราความล้มเหลวลง 50%

2. ในด้านพลังงานใหม่: ช่วยเหลือใน "การกระจายความร้อนที่ปลอดภัย" ของแบตเตอรี่และสถานีชาร์จ

ปัญหาการกระจายความร้อนของชุดแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่เก็บพลังงาน และสถานีชาร์จ เกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยและความทนทานในการใช้งาน

สถานการณ์การใช้งานนาโนอลูมินาส่วนใหญ่ประกอบด้วย: • กาวปิดผนึกแบบนำความร้อนสำหรับชุดแบตเตอรี่: การผสมนาโนอลูมินากับกาวปิดผนึกอีพอกซีเรซิน และปิดผนึกระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ของโมดูลแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถยึดเซลล์ แยกผลกระทบภายนอก และถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากการชาร์จและการคายประจุของเซลล์ไปยังเปลือกแบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็ว ตามข้อมูลการทดสอบจากบริษัทรถยนต์พลังงานแห่งใหม่ การใช้กาวห่อหุ้มที่มีนาโนอลูมินาสามารถลดอุณหภูมิสูงสุดของชุดแบตเตอรี่ลงได้ 12 ℃ ยืดอายุวงจรการชาร์จและคายประจุได้มากกว่า 200 เท่า และหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของ "การหนีความร้อน" ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แผ่นระบายความร้อนสำหรับกองชาร์จ: โมดูลพลังงานของกองชาร์จจะสร้างความร้อนจำนวนมากในระหว่างการชาร์จที่มีภาระสูง การใช้แผ่นระบายความร้อนที่ทำจากนาโนอลูมินาระหว่างโมดูลจ่ายไฟและพัดลมระบายความร้อนจะเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้ 40% เมื่อเทียบกับแผ่นระบายความร้อนแบบเดิม ซึ่งช่วยขยายเวลาการชาร์จอย่างต่อเนื่องของกองชาร์จจาก 2 ชั่วโมงเป็น 4 ชั่วโมงโดยไม่ต้องปิดเครื่องเพื่อระบายความร้อนบ่อยครั้ง

SAT NANO เป็นซัพพลายเออร์ที่ดีที่สุดของผงอัล2o3ในประเทศจีน เราสามารถนำเสนอ 10-20nm, 30nm, 50nm และ 100nm และ 1-10um หากคุณมีคำถามใดๆ โปรดติดต่อเราที่ sales03@satnano.com