新研發奈米涂料可大幅提升組件散熱效率
2010-6-17 來源:電子工程專輯臺灣
關鍵詞:奈米級涂料 微通道體系結構
美國西北太平洋國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory)以及奧勒岡州立大學(Oregon State University)的研究人員宣稱,一種新研發的奈米級涂料能大幅提升半導體等組件的散熱效率。
「在一種“裸”鋁基材的奈米結構化表面,我們觀察到以10倍速改善的熱傳導系數(heat transfer coefficient);而在這些奈米結構化表面上也能量測到4倍速改善的臨界熱通量(criticalheatflux)。」西北太平洋國家實驗室的研究項目主持人Terry Hendricks表示;他是與澳樂高州立大學教授Chih-hungChang一起進行上述研究。
該種奈米涂布方法稱為「微反應器輔助奈米材料沉積(microreactor assisted nanomaterial deposition,MAND),是將一種氧化鋅微粒沉積在鋁與銅基材上;有了奈米結構化的涂料加持,熱傳導就變得更有效率。研究人員聲稱,他們研發的涂布技術有助于先進雷射組件、雷達或功率電子組件的散熱,可應用在高性能計算機、軍事航天、電動車或是再生能源系統。
研究人員指出,奈米級氧化鋅涂料能讓銅片的散熱系數提升十倍
(來源:奧勒岡州立大學)
至于MAND技術的散熱機制,目前則還在研究中,不過顯然是因為高密度的成核點(nucleationsites)以及較佳的毛細現象(capillary pumping action),導致這些基材的每一表面積單位熱傳導效率有所改善。
若在采用微通道體系結構(microchannelarchitectures)的強制性液體冷卻系統上應用,研究人員假定其技術能夠在成核點密度之間開啟一種關鍵折衷(tradeoff),讓液體氣泡的頻率與氣泡直徑能被優化,使系統散熱效能發揮到最大程度。
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(藍劍)