據(jù)外媒報(bào)道，由Cheol-Woo Ahn博士領(lǐng)導(dǎo)的韓國材料科學(xué)研究所（Korea Institute of Materials Science，KIMS）陶瓷材料部功能陶瓷系的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出全球首種散熱材料。這種材料通過形成納米晶復(fù)合層的化學(xué)反應(yīng)降低親水性，并通過控制點(diǎn)缺陷來提高導(dǎo)熱性。該過程發(fā)生在不需要表面處理的簡單燒結(jié)過程中。相關(guān)研究論文已發(fā)表于期刊《Small Methods》。

圖片來源：KIMS

廣泛用于散熱的傳統(tǒng)氧化鋁填料在增強(qiáng)導(dǎo)熱性方面存在局限性。但氧化鎂可以成為很好的替代品，因?yàn)檠趸V具有較低的原材料成本和優(yōu)異的導(dǎo)熱性和電阻率。 然而，氧化鎂高達(dá)1800°C的燒結(jié)溫度及其與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)的吸濕性限制了其作為熱填料的應(yīng)用。

研究小組利用添加劑在燒結(jié)過程中形成薄薄的納米晶體復(fù)合層，形成與水分發(fā)生反應(yīng)的保護(hù)層。通過降低燒結(jié)溫度控制缺陷，研究人員成功地提高了導(dǎo)熱率。這一突破被視為克服了現(xiàn)有氧化鎂材料的局限性，并為下一代行業(yè)的熱管理材料開辟了新的可能性。

近年來，隨著高科技產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，電子元件的小型化和多功能化給熱管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。這在電動汽車的大容量電池和電子元件集成度的提高中尤為明顯，市場需要具有高導(dǎo)熱率的散熱材料來應(yīng)對不斷上升的熱密度。

圖片來源：KIMS

根據(jù)電動汽車銷量預(yù)測，電動汽車熱界面材料中使用的散熱材料市場預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到約9.7萬億韓元。這項(xiàng)研究的結(jié)果對于解決與現(xiàn)有低成本散熱材料相關(guān)的濕氣反應(yīng)問題和高燒結(jié)溫度問題具有重大前景。

高級研究員Cheol-Woo Ahn博士表示：“我們能夠通過在氧化物陶瓷填料的制造過程中添加添加劑，以直接的方式解決導(dǎo)致與聚合物混合的濕氣反應(yīng)問題。我們通過控制缺陷開發(fā)出具有高導(dǎo)熱率的氧化物填料。我們預(yù)計(jì)，所開發(fā)的低成本、高品質(zhì)氧化鎂散熱填料將主導(dǎo)散熱陶瓷材料市場?！?/p>