Výskumný tím pod vedením Prof.Huang XingyiaDr Shi KunmingodUniverzita Shanghai Jiao Tongvyvinula aviacvrstvová tepelne vodivá a elektricky izolačná páska (MTCEIT). Táto inovácia umožňuje zníženie teploty CPU až o9 stupňov, ponúkajúce nové riešenie pre odvod tepla v kompaktných elektronických zariadeniach.
Sendviče so štruktúrou MTCEITgrafénový papier(vysoko tepelne vodivé jadro) medziLepiace vrstvy PBCOEA naplnené BNNS-, v kombinácii s akompozitný podklad zo silikónovej gumy (SR).naplnenéhexagonálny nitrid bóru (h-BN)vločky. Pri hrúbke cca300 μm, páska dosiahne anv -rovinnej tepelnej vodivosti 121,22 W/m·K, a objemový odpor 5,07 × 10¹¹ Ω·cma aWeibullova charakteristická prierazná pevnosť 36,9 kV/mm.
V skutočných-testoch MTCEIT znížilTeplota procesora tenkých notebookov o 9 stupňova stabilizovanýkolísanie snímkovej frekvencie videa v rámci menej ako alebo rovné 0,1 fpsv ultra{0}}tenkých smartfónoch bez aktívneho chladenia.
Štúdia s názvom"Viacvrstvové tepelne vodivé pásky na{0}}grafénovom papieri s výnimočnou elektrickou izoláciou pre vysoký rozptyl tepelného toku,"bola uverejnená v rPokročilé funkčné materiály (AFM).
Obrázok 1. Návrh MTCEIT.
a) Schematické znázornenie systému rozptylu tepla v kompaktných elektronických zariadeniach zahŕňajúcich MTCEIT.
(b) Rozloženie povrchovej teploty pások s rôznymi štruktúrami v podmienkach ustáleného{0}}stavu v simuláciách konečných prvkov.
(c–e) Maximálna rovnovážna teplota zdroja tepla v simuláciách konečných prvkov ako funkcia (c) pomeru hrúbky každej vrstvy, (d) tepelnej vodivosti adhéznych vrstiev v -rovine (κ//) a cez -rovinu (κ⊥) a (e) medzipovrchovej tepelnej vodivosti medzi vrstvou κ ako adhéznou vrstvou{} medzi adhezívnou vrstvou{} a adhéznou vrstvou a podkladová vrstva.
Obrázok 2. Štruktúra a mechanické vlastnosti MTCEIT.
(a) Optické obrazy MTCEIT a komerčného grafénového papiera.
(b) prierezové{0}} a (c) medzivrstvové kompaktné kontaktné SEM snímky MTCEIT.
(d) EDS spektrum a (e) XRD obrazec MTCEIT.
(f) Stavy ohybu a (g) tvarovania MTCEIT.
h) Krivka ťahové napätie – deformácia MTCEIT.
Obrázok 3. Tepelná vodivosť a elektrická izolácia MTCEIT.
Obrázok 4. Odvod tepla tenkého notebooku.
(a) Optický obraz základnej dosky prenosného počítača. Veľkosť MTCEIT je 130 mm × 60 mm.
(b) Schematické znázornenie zjednodušeného systému odvádzania tepla CPU.
(c) Infračervené tepelné snímky prenosného počítača.
(d) Zmeny teploty a (e) Teplota CPU pri 1200 s. Vložka v (d) zobrazuje optický obraz testovaného notebooku.
Všetky testy boli vykonané za normálnych prevádzkových podmienok. Teplota bola meraná vstavaným-senzorom CPU a monitorovaná pomocou softvéru AIDA64 Extreme.
Obrázok 5. Odvod tepla ultra-tenkého smartfónu bez aktívneho chladenia.
