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冷却快,成本低的铜-石墨烯复合材料散热片

已有 10759 次阅读 2012-4-10 17:37 |个人分类:新科技|系统分类:博客资讯| 复合材料, 散热片, 铜-石墨烯

ScienceDaily(《每日科学》)201249报道,美国北卡州立大学(North Carolina State University)的Jag Kasichainula博士等人合作开发出一种使电气设备降温更有效的廉价方式,特别对于使用过程中会产生大量热的电子器件,如激光器和电力设备等特别有效。

该技术使用一种由铜-石墨烯复合材料构成的“散热器”,使用铟-石墨烯界面膜连接到电子设备上,无论是铜-石墨烯还是铟-石墨烯复合材料都具有较高的导热性,可以使设备产生的热量很快冷却。

事实上,Kasichainula等人发现的铜-石墨烯膜的导热性能,与当前大多数设备使用的纯铜的导热性相比较,铜-石墨烯复合材料的冷却速度比纯铜快大约25%。电子设备的散热对于维系设备的正常运转至关重要,因为当电子设备受热超过一定限度时,可能会使正常运行受到影响,甚至降低可靠性。Kasichainula等人的论文也勾画出了铜-石墨烯复合材料的生产过程,即以CuSO2溶液与石墨烯氧化物悬浮液为原材料,采用电化学沉积法来制备。铜-石墨烯复合材料成本低廉,易于生产,而纯铜价格昂贵,因此采用石墨烯来代替部分铜,不仅可以降低成本,更重要的是制成的散热器散热效果更佳。

这种复合材料的导热性与样品的厚度和电沉积铜的厚度的关系采用法来确定-石墨烯复合膜的厚度大于200 μm时,表现出导热性得到改进,在300 K条件下导热性超过电解铜,达到380~460 W/m·K。铜-石墨烯膜的导热性随着温度的升高而下降,250 K (–23 )时,导热率为510 W/m·K,温度升高到350 K (77 )时,导热率降到440 W/m·K用有效介质近似(EMA)来模拟这种铜-石墨烯复合材料样品的的导热性,并确定了铜和石墨烯之间界面热导率,其界面热导率值大于1.2 GW/m2

 

更多信息请浏览: 

 

K. Jagannadham. Thermal Conductivity of Copper-Graphene Composite Films Synthesized by Electrochemical Deposition with Exfoliated Graphene Platelets. Metallurgical and Materials Transactions B, 2011; 43 (2): 316 DOI: 10.1007/s11663-011-9597-z

http://www.springerlink.com/content/a37278h306844933/



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