방열재료 개발현황 및 대책
고온은 전자 부품의 안정성, 신뢰성 및 수명에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 전자 부품과 방열판 사이에는 작은 틈이 있는 경우가 많아 실제 접촉 면적은 방열판 기본 면적의 10%에 불과해 열 전달을 심각하게 방해합니다. 감열재를 사용하여 틈새를 메우면 접촉 열 저항이 크게 줄어들고 전자 부품 가열에서 발생하는 열이 적시에 배출되도록 할 수 있습니다.
사물 인터넷 시대의 도래와 함께 전자 제품의 통합이 계속해서 개선되고 있습니다. 또한, 고주파 신호의 도입과 하드웨어 부품의 업그레이드로 인해 연결되는 장치와 안테나의 수가 두 배로 늘어나 전력 소비가 지속적으로 증가하고 발열도 급격히 증가하고 있습니다. 감열재는 우수한 열 전도성과 강력한 환경 적응성을 갖고 있어 장비의 고집적화 및 소형화에 강력한 도움을 제공하며 가장 파괴적이고 변혁적인 열 관리 솔루션이 될 것으로 예상됩니다.
산업 측면에서 세 가지 핫 부문으로 대표되는 전자 산업은 고급 열 관리 시스템 및 열 인터페이스 재료에 대한 수요를 점점 더 많이 제시하고 있습니다.
지능형 가전제품:스마트폰과 태블릿의 전자 제품은 긴밀하고 고도로 통합된 구조를 가지고 있으며, 열유속 밀도의 지속적인 개선으로 인해 열 관리 시스템에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다.
통신 장비:통신 장비가 점점 더 복잡해지고, 전력 소비가 증가하고, 열 가치가 급격히 상승하여 감열재에 대한 수요가 엄청나게 증가할 것입니다.
자동차 전자 장치:한편으로는 엔진 전자 제어 모듈, 점화 모듈, 전원 모듈 및 각종 센서의 작동 온도가 매우 높습니다. 반면에 신에너지 차량의 배터리 전력은 엄청나며 기존의 공냉식 및 수냉식으로는 엄청난 열 방출을 처리하기에는 충분하지 않습니다. 감열재에 대한 긴급하고 개인화된 수요가 있습니다.
또한, 항공, 항공우주, 군사 및 기타 분야에 사용되는 장치는 일반적으로 고주파, 고전압, 고전력, 극한 온도 등 가혹한 환경에서 작동해야 하며, 높은 신뢰성, 긴 무장애 작동 시간 및 극도의 방열 재료에 대한 높은 포괄적인 성능 요구 사항.
BCC 조사 자료에 따르면, 감열재 세계 시장 규모는 2014년 7억1600만 달러에서 2018년 9억3700만 달러로 연평균 성장률 7.4%로 성장했다. 2021년 시장규모는 10억8000만 달러에 이를 것으로 예상된다. 그 중 아시아태평양 지역은 8억1200만 달러, 유럽은 약 1억1300만 달러, 북미는 약 1억100만 달러, 기타 지역은 약 5400만 달러를 돌파할 것으로 예상된다. 미국 달러.
열전도성 고분자 기반 복합재는 밀도가 낮고 유전 특성이 우수하며 원자재 가격이 저렴하고 가공이 용이하다는 장점이 있지만, 고분자 기반 열전도성 복합재의 열전도도는 상대적으로 낮습니다. 산화알루미늄, 질화알루미늄, 탄화규소, 질화붕소 및 탄소나노튜브와 같은 무기 나노재료는 폴리머 재료의 열전도도를 효과적으로 향상시킬 수 있지만, 무기 필러는 폴리머 재료를 부서지기 쉽고 단단하게 만듭니다. 현재 이 문제에 대한 좋은 해결책은 없으며, 국제 시장과 국내 시장은 기본적으로 같은 궤도에 있습니다.
이상적인 감열재는 높은 열 전도성, 높은 유연성, 표면 습윤성, 적절한 점도, 높은 압력 감도, 우수한 열 및 저온 사이클 안정성, 재사용 가능 등의 특성을 가져야 합니다. 따라서 추가 문제를 해결해야 합니다.
첫째, 고분자 기반 복합재의 설계에 있어서 기계적 특성을 보장하면서 열전도도를 향상시키기 위해서는 보다 진보된 강화 설계가 필요합니다.
둘째, 재료 준비 및 가공 측면에서 이상적인 복합 재료 구성을 얻으려면 필러, 강화재 및 매트릭스 사이의 계면 결합을 개선해야 합니다.
셋째, 기초이론 연구 측면에서 다중 규모 포논 열전도, 캐리어 전도 메커니즘, 포논 전자 결합 메커니즘, 계면에서의 복합 전자 및 포논 수송 메커니즘 등을 더 깊이 이해하여 이론적 기초를 제공할 필요가 있습니다. 열 인터페이스 재료의 설계.
