I materiali termici per il 5G
I materiali termici nell'era 5G stanno diventando sempre più importanti, una delle caratteristiche significative dell'era 5G è il significativo aumento del calore. Con l'aumentare del consumo di energia delle apparecchiature elettroniche, i requisiti per la dissipazione del calore sono più severi e anche l'applicazione dei materiali termici è più ampia.
La soluzione termica delle apparecchiature elettroniche è principalmente la dissipazione del calore attiva e la dissipazione del calore naturale.
La dissipazione del calore attiva è una dissipazione del calore obbligatoria con componenti dinamici, tra cui il raffreddamento forzato ad aria, il raffreddamento a liquido indiretto e il raffreddamento a liquido diretto. Viene generalmente utilizzato in apparecchiature elettroniche ad alta potenza e relativamente grandi.
La dissipazione naturale del calore è un metodo di dissipazione del calore senza elementi di potenza. Si basa principalmente su materiali e dispositivi non energetici per il trasferimento di calore. È ampiamente utilizzato in telefoni cellulari, tablet, orologi intelligenti, stazioni base esterne, ecc. La dissipazione del calore naturale è il principale metodo di dissipazione del calore dei dispositivi elettronici. I materiali di dissipazione del calore utilizzati includono principalmente materiali di interfaccia conduttivi di calore, pezzi di grafite, tubo di calore/VC, ecc.
1. Materiale dell'interfaccia termica
Il materiale dell'interfaccia riscaldante è una conducibilità termica indispensabile ad alta efficienza tra il dispositivo termico e il radiatore. Viene utilizzato principalmente tra l'interfaccia termica del sistema. Riempiendo la superficie ruvida della combinazione, il coefficiente di riscaldamento è molto più alto del materiale dell'interfaccia termica che è molto più alto dell'aria. L'efficienza di dissipazione del calore. I comuni materiali di interfaccia per la conducibilità termica includono grasso siliconico conduttore di calore, conducibilità termica, materiale di modifica della conducibilità termica, conducibilità termica (acqua), nastro termico, gel termico, ecc.
2. Grafite
La grafite multistrato è l'attuale metodo di dissipazione del calore tradizionale. La grafite è una buona conduttività termica, che supera vari materiali metallici come acciaio, ferro e piombo. Il principio di funzionamento delle tavolette di grafite è quello di utilizzare le sue caratteristiche di eccellente conduttività termica nella direzione orizzontale (la conducibilità termica del foglio di grafite con buone prestazioni può raggiungere 1500-1800 W/m · k, e la conducibilità termica generale del rame puro è di 380 W/m · K, il coefficiente di conduzione in altezza favorisce la diffusione del calore), che può ridurre rapidamente la temperatura dell'elemento riscaldante nel lavoro dei prodotti elettronici, rendere uniforme la temperatura del prodotto elettronico e migliorare la stabilità e il servizio del lavoro vita dei prodotti elettronici. I pezzi di grafite sono ampiamente utilizzati nella dissipazione del calore dell'elettronica di consumo.
Il grafene è un cristallo bidimensionale che viene staccato da materiali di grafite e costituito da atomi di carbonio con un solo strato di spessore atomico. I materiali in grafene sono anche considerati un materiale di raffreddamento con forti caratteristiche di conduzione del calore, rapide caratteristiche di dissipazione del calore (con convezione dell'aria), leggerezza e flessibilità. A causa del costo elevato, il grafene non è stato ancora utilizzato su larga scala.
3. Tubo di calore e camera di vapore
Il tubo di calore e la camera di vapore sono i componenti di rinforzo per la dissipazione del calore comunemente usati nei prodotti elettronici. Il coefficiente termico è molto elevato e ampiamente utilizzato nei prodotti elettronici ad alta potenza o ad alta integrazione.
Il principio di funzionamento di heat pipe e VC si basa sul cambiamento di fase. Sia i tubi di calore che il VC sono cavità sottovuoto e il mezzo interno (come l'acqua) è pieno. Il materiale a fase variabile nella cavità passa dal calore di assorbimento liquido a quello gassoso. Quando il gas tocca l'area con una temperatura più bassa, il liquido viene condensato per rilasciare calore, il liquido attraverso la struttura capillare rifluisce nell'area di riscaldamento, circola e rimuove il calore. Il tubo di calore ha una conduttività termica effettiva "lineare" in una sola direzione e VC è equivalente all'aggiornamento da "linea" a "superficie", che può trasmettere il calore all'ambiente circostante, e il VC ha un'ampia area della piastra di calore, che può coprire più fonti di calore. Pertanto, VC ha una maggiore efficienza di dissipazione del calore rispetto ai tubi di calore.
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