Status pembangunan dan tindakan balas bahan antara muka Termal
Suhu tinggi boleh memberi kesan berbahaya pada kestabilan, kebolehpercayaan dan jangka hayat komponen elektronik. Selalunya terdapat jurang kecil antara komponen elektronik dan sink haba, mengakibatkan kawasan sentuhan sebenar hanya 10 peratus daripada kawasan asas sink haba, yang secara serius menghalang pemindahan haba. Penggunaan bahan antara muka Termal untuk mengisi jurang boleh mengurangkan rintangan haba sentuhan dengan ketara, dan memastikan haba yang dihasilkan oleh komponen elektronik pemanasan dilepaskan dalam masa
Dengan kemunculan era Internet Perkara, integrasi produk elektronik terus bertambah baik. Di samping itu, pengenalan isyarat frekuensi tinggi dan peningkatan komponen perkakasan telah membawa kepada penggandaan bilangan peranti dan antena yang disambungkan, mengakibatkan peningkatan berterusan dalam penggunaan kuasa dan peningkatan pesat dalam penjanaan haba. Bahan antara muka terma mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik dan kebolehsuaian alam sekitar yang kuat, yang memberikan bantuan yang kuat untuk penyepaduan tinggi dan pengecilan peralatan, dan dijangka menjadi penyelesaian pengurusan terma yang paling mengganggu dan transformasi.
Dari segi industri, industri elektronik, yang diwakili oleh tiga sektor panas, mengemukakan lebih banyak permintaan untuk sistem pengurusan terma termaju dan bahan antara muka Terma:
Elektronik pengguna pintar:Produk elektronik telefon pintar dan tablet mempunyai struktur yang ketat dan sangat bersepadu, dan peningkatan berterusan ketumpatan fluks haba telah mengemukakan keperluan yang semakin tinggi untuk sistem pengurusan haba.
Peralatan komunikasi:peralatan komunikasi menjadi lebih dan lebih kompleks, penggunaan kuasa meningkat, dan nilai haba meningkat dengan cepat, yang akan membawa permintaan tambahan yang besar untuk bahan antara muka Termal.
Elektronik automotif:di satu pihak, suhu kerja modul kawalan elektronik enjin, modul pencucuhan, modul kuasa dan pelbagai sensor adalah sangat tinggi; sebaliknya, kuasa bateri kenderaan tenaga baharu adalah besar, dan penyejukan udara tradisional dan penyejukan air tidak mencukupi untuk mengatasi pelesapan haba yang besar. Terdapat permintaan yang mendesak dan diperibadikan untuk bahan antara muka Termal.
Selain itu, peranti yang digunakan dalam bidang penerbangan, aeroangkasa, ketenteraan dan lain-lain biasanya perlu beroperasi dalam persekitaran yang keras seperti frekuensi tinggi, voltan tinggi, kuasa tinggi dan suhu ekstrem, dan memerlukan kebolehpercayaan yang tinggi, masa kerja tanpa kerosakan yang panjang dan sangat. keperluan prestasi komprehensif yang tinggi untuk bahan pelesapan haba.
Menurut data penyelidikan BCC, saiz pasaran global bahan antara muka Termal telah meningkat daripada 716 juta dolar pada 2014 kepada 937 juta dolar pada 2018, dengan kadar pertumbuhan tahunan kompaun sebanyak 7.4 peratus . Saiz pasaran dijangka mencapai 1.08 bilion dolar pada tahun 2021. Antaranya, rantau Asia Pasifik akan melebihi 812 juta dolar AS, Eropah kira-kira 113 juta dolar AS, Amerika Utara kira-kira 101 juta dolar AS, dan wilayah lain kira-kira 54 juta dolar AS.
Komposit berasaskan polimer konduktif terma mempunyai kelebihan ketumpatan rendah, sifat dielektrik yang sangat baik, harga bahan mentah yang rendah, dan pemprosesan yang mudah, tetapi kekonduksian terma komposit konduktif terma berasaskan polimer agak rendah. Bahan nano bukan organik seperti aluminium oksida, aluminium nitrida, silikon karbida, Boron nitrida dan tiub nano karbon dengan berkesan boleh meningkatkan kekonduksian haba bahan polimer, tetapi pengisi bukan organik akan menjadikan bahan polimer rapuh dan keras. Pada masa ini, tiada penyelesaian yang baik untuk masalah ini, dan pasaran antarabangsa dan domestik pada asasnya berada di landasan yang sama.
Bahan antara muka Terma yang ideal harus mempunyai ciri-ciri berikut: kekonduksian terma yang tinggi, fleksibiliti tinggi, kebolehbasahan permukaan, kelikatan yang betul, kepekaan tekanan tinggi, kestabilan kitaran haba dan sejuk yang baik, boleh digunakan semula, dsb. Oleh itu, isu-isu selanjutnya perlu ditangani:
Pertama, dalam reka bentuk komposit berasaskan polimer, reka bentuk tetulang yang lebih maju diperlukan untuk meningkatkan kekonduksian terma sambil memastikan sifat mekanikal;
Kedua, dari segi penyediaan dan pemprosesan bahan, adalah perlu untuk meningkatkan ikatan antara muka antara pengisi, tetulang, dan matriks untuk mendapatkan konfigurasi bahan komposit yang ideal;
Ketiga, dari segi penyelidikan teori asas, adalah perlu untuk memahami dengan lebih lanjut pengaliran haba fonon berskala, mekanisme pengaliran pembawa, mekanisme gandingan elektron fonon, mekanisme pengangkutan elektron dan fonon kompleks di antara muka, dan lain-lain, untuk menyediakan asas teori untuk reka bentuk bahan antara muka Termal.
