信息来源：中国材料大会
复合式液态金属热管理技术研究进展邓月光，张曼曼，姜毅
北京理工大学宇航学院
摘要：液态金属热管理技术是近年来芯片散热领域的一项重要创新。从研究历程来看，液态金属热管理技术经历了两个阶段，分别为纯液态金属系统阶段和复合式液态金属系统阶段。纯液态金属系统阶段主要研究了纯液态金属热管理技术的机理和规律，而复合式液态金属系统阶段则专门针对液态金属的优势，扬长避短，研究了系列实用化的复合式应用器件和系统。本文针对近年来复合式液态金属热管理技术的研究进展进行了总结和展望。文章分别针对基于液态金属流体、液态金属相变材料和液态金属热界面材料的复合式热管理技术进行了总结，对相关的应用系统进行了阐述，并对当前技术挑战和未来发展方向进行了讨论和展望。关键词：液态金属，热管理，芯片散热，复合式系统00引言随着微纳电子技术的飞速发展，各类光电芯片及器件的集成度快速提升。然而，集成度的提高导致芯片单位面积的发热功率剧增，由此引发的“热障”问题日益严峻，这使得热管理成为高端芯片发展的一个关键技术难题。电子器件的发展趋势是更轻，更薄，更高性能，这也对先进热管理技术提出了更高的要求。液态金属是近年来热管理领域的重要原始性创新。典型的液态金属热管理材料包括液态金属流体、液态金属相变材料和液态金属热界面材料，与之相对应的应用主要包括流动散热、界面传热和相变蓄热。液态金属流动散热技术的典型特点包括：液态金属流体具有远高于水、空气及许多非金属介质的热导率，因此液态金属流动散热相对传统水冷可实现更加高效的热量运输及极限散热能力；液态金属沸点高，不易蒸发，不易泄露，安全无毒，物化性质稳定，极易回收，能承受~oC高温，可以保证散热系统的高效、长期、稳定运行。液态金属界面传热技术得益于低熔点液态金属超高的热导率，当其填充在传热界面时，不仅界面热阻小，同时无有机物挥发，不会出现传统界面材料发干性能恶化的问题，性能更稳定，寿命更长，这使得其在计算机芯片以及各种大功率军民用电子设备、光电器件等先进设备中，能展现出高效的散热能效和出色的稳定性，保证了电子器件稳定可靠工作。液态金属相变材料的最大特点在于其导热率高，相比传统有机和无机相变材料高出一个数量级，这意味着更高的传热效率和响应速度。同时液态金属相变材料密度较大，这使得其单位体积的相变潜热大，即储能密度大、结构紧凑，利于器件的微型化。正因如此，金属相变材料近年来在激光、雷达和军工热控领域备受转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbzl/402.html
