广东纳米复合石墨烯散热基板太阳能电池

四）工业电子领域在工业自动化控制设备中，如大功率变频器、伺服驱动器等，内部的功率半导体器件（如IGBT等）发热量大，需要可靠的散热措施。氧化铝陶瓷散热基板或金属-陶瓷复合散热基板常被应用于此，通过良好的散热性能维持这些器件的正常工作温度，确保工业设备的精确控制和稳定运行，避免因过热引发的生产中断或设备损坏等问题，保障工业生产的高效性和连续性。五、散热基板的发展趋势（一）高性能材料研发未来，科研人员将继续致力于研发具有更高导热系数、更低热阻以及更好热匹配性的新材料作为散热基板。例如，探索新型陶瓷材料、碳纳米材料与金属的复合工艺，开发出能在极端高温、高功率密度环境下仍具备杰出散热性能的基板材料，以满足航空航天、高级芯片等领域不断提升的散热需求。与碳纳米管相比，铝基板的力学性能可能稍逊一筹。广东纳米复合石墨烯散热基板太阳能电池

碳纳米管具有极高的轴向热导率，因而在大功率电子器件散热材料中被寄予厚望。然而，其小尺寸特性严重制约了其实际应用，碳纳米管之间及其与复合材料基体之间的接触电阻、接触热阻均较大，从而使现有碳纳米管复合材料热导率均与人们的期望相距甚远。中科院苏州纳米所先进材料部李清文研究员课题组以自行宏量制备的碳纳米管粉体为基础，通过对其进行不同基团的功能化并与商用导热硅脂复合，详细考察了功能化对碳纳米管在硅脂中的分散及其与硅脂界面浸润性的影响，发现表面荷负电的羧基化碳纳米管能够实现在硅脂中的高浓度分散并形成导热良好的三维网络，大幅降低导热硅脂的传热阻抗。在此基础上，以设计碳纳米管的三维导热网络结构为目的，通过控制碳纳米管的长度、管径等因素，制备出了具有理想三维网络结构的柔性碳纳米管纸，其传热阻抗可低于导热硅脂和商用散热石墨片，且具备固态自支撑特性，在作为导热界面材料时能够在不污染器件表面的条件下实现高效传热。江苏垂直导热散热基板半导体钻模如需要高性能、轻质和特殊功能的应用更倾向于选择碳纳米基板，而需要良好散热和较低成本则可能选择铝基板。

PCB是电子设备的关键部件，包括电阻、芯片、三极管等，其中芯片发热功率很高，常见CPU为70～300W，是主要发热源。因PCB高集成化，其发热功率不断提升。过高温度对电子设备性能、可靠性、寿命等严重不利。元器件温度相关失效包括机械失效与电气失效。机械失效是温度变化时，结合的各种材料热胀冷缩程度不同，造成材料变形、屈服、断裂等。电气失效是温度变化导致元器件性能改变，如晶体管、芯片电阻等，进而造成热逸溃、电过载;同时温度过高导致电子大量迁移和原子振动加速，造成离子迁移不受控和电子轰击原子现象，引发离子污染和电迁移。这将严重影响元器件的安全、稳定、寿命等。元器件散热分为芯片级、封装级、系统级，芯片级和封装级散热从优化材料和制造工艺入手，降低热阻，而系统级散热是使用合适的散热结构和冷却技术设计符合需求的散热系统，保证元器件能安全长效工作。

一、概述碳纳米散热基板是一种利用碳纳米材料的优异导热性能来实现高效散热的基板技术。碳纳米管（CNT）和石墨烯是常见的碳纳米材料，它们具有极高的导热系数，能够迅速将热量从热源传导到周围环境，从而有效地降低电子器件的工作温度。二、技术特点高导热性：碳纳米材料的导热系数远高于传统散热材料，如铝和铜，因此能够更快速地传导热量。轻量化：碳纳米材料的密度较低，使得散热基板的整体重量减轻，适用于便携式电子设备。良好的机械性能：碳纳米材料具有高的强度和高柔韧性，能够在保证散热性能的同时，提供良好的机械支撑。耐高温：碳纳米材料具有优异的耐高温性能，能够在高温环境下稳定工作。碳纳米涂层作为一种散热材料，可以将碳纳米管与多种其他材料结合，形成高效的散热效果。

基站设备：通信基站中的各类电子设备，如收发信机、滤波器等，长时间高负荷运行会产生大量热量。散热基板可以有效降低设备温度，提高设备的可靠性和稳定性，减少故障发生概率，保障通信网络的正常运行38.光通信模块：光通信模块在数据传输过程中会产生热量，影响其性能和寿命。散热基板能够为光通信模块提供良好的散热条件，确保其高效稳定地工作，满足高速数据传输的需求。LED照明行业LED灯具：LED在工作时只有一部分电能转化为光能，其余大部分电能都转化为热能。如果热量不能及时散发出去，会导致LED芯片温度过高，从而影响其发光效率、显色性和寿命。散热基板可以有效降低LED灯具的温度，提高其性能和可靠性，延长使用寿命。CNTs的导热性能高主要归因于其狭长的结构和较大的长径比，这使得它们在沿着长度方向的热交换性能非常高。江苏耐高压散热基板5G基站外壳

航空航天：碳纳米板材可以制备出轻量级度的航空材料，有助于减轻飞行器的重量，提高飞行效率。广东纳米复合石墨烯散热基板太阳能电池

随着运算高速化和体积小型化，消费电子类产品对散热提出了更高要求。以金属铜和铝为主的散热材料，热辐射性能差，总体散热效率目前已不能满足消费电子类产品对散热的要求。中国科学院成都有机化学有限公司开发了碳纳米管散热涂料TNRC，提高金属/非金属材料表面热辐射能力，加强散热效果。碳纳米管（CNTs）是散热涂料理想的功能填料。CNTs被誉为世界上至黑的物质，辐射系数接近1，也是目前世界被验证认可的导热材料之一。与颗粒状的其它散热填料相比，纤维状的CNTs在涂层中更容易形成导热网络，还能对涂层产生明显的增强增韧作用。基于CNTs优异的散热性能，中国科学院成都有机化学有限公司开发了水性环保型碳纳米管散热涂料TNRC。应用结果表明：在材料表面涂覆TNRC，涂层导热系数可达到20W／m﹒K，热辐射系数大于0.95，表面电阻大于106Ω。涂层同时具有良好的耐水性和耐酸碱性。TNRC可实现微米级涂装，施工过程环保且能耗极低，各项性能指标处于国内前端水平。广东纳米复合石墨烯散热基板太阳能电池