Mokslininkų komanda, vadovaujama prof.Huang XingyiirDaktaras Shi KunmingasišŠanchajaus Jiao Tong universitetassukūrė adaugiasluoksnė šilumai laidžioji ir elektrą izoliuojanti juosta (MTCEIT). Ši naujovė leidžia sumažinti procesoriaus temperatūrą iki9 laipsnis, siūlantis naują sprendimą šilumos išsklaidymui kompaktiškuose elektroniniuose įrenginiuose.
MTCEIT struktūros sumuštiniaigrafeno popierius(didelio šilumos laidumo šerdis) tarpBNNS{0}}užpildyti PBCOEA lipni sluoksniai, kartu su aSilikono gumos (SR) kompozitinis pagrindasužpildytasšešiakampis boro nitridas (h-BN)dribsniai. Maždaug storio300 μm, juosta pasiekia anplokštumoje 121,22 W/m·K šilumos laidumas, a tūrio varža 5,07 × 10¹¹ Ω·cm, ir aWeibull charakteristika 36,9 kV/mm.
Realiuose{0}}bandymuose MTCEIT sumažinoPlonų nešiojamųjų kompiuterių procesoriaus temperatūra 9 laipsniaisir stabilizavosivaizdo kadrų dažnio svyravimai Mažesni arba lygūs 0,1 kadro per sekundęitin plonuose{0}}išmaniuosiuose telefonuose be aktyvaus aušinimo.
Tyrimas, pavadintas„Grafeninio popieriaus{0}}pagrindo daugiasluoksnės šilumai laidžios juostos su išskirtine elektros izoliacija, užtikrinančia didelio šilumos srauto išsklaidymą“,buvo paskelbtas mPažangios funkcinės medžiagos (AFM).
1 pav. MTCEIT konstrukcija.
a) Scheminis šilumos išsklaidymo sistemos vaizdas kompaktiškuose elektroniniuose įrenginiuose, kuriuose yra MTCEIT.
(b) Skirtingų struktūrų juostų paviršiaus temperatūros pasiskirstymas pastoviomis{0}}būsenos sąlygomis baigtinių elementų modeliavime.
(c–e) Maksimali šilumos šaltinio pusiausvyros temperatūra baigtinių elementų modeliavime kaip funkcija (c) kiekvieno sluoksnio storio santykio, (d) klijų sluoksnių šilumos laidumo -plokštumoje (κ//) ir per-plokštumoje (κ⊥) ir (e) sąsajos sluoksnio šiluminės varžos{2} kaip itin aukšto sluoksnio taip pat tarp lipniojo sluoksnio ir pagrindinio sluoksnio .
2 pav. MTCEIT struktūra ir mechaninės savybės.
a) MTCEIT ir komercinio grafeno popieriaus optiniai vaizdai.
(b) skerspjūvio{0}}ir (c) tarpsluoksnių kompaktiškų kontaktinių SEM MTCEIT vaizdai.
d) EDS spektras ir e) MTCEIT XRD modelis.
(f) MTCEIT lenkimo ir (g) formavimo būsenos.
(h) MTCEIT tempimo įtempių ir deformacijų kreivė.
3 pav. MTCEIT šilumos laidumas ir elektros izoliacija.
4 pav. Plono nešiojamojo kompiuterio šilumos išsklaidymas.
a) Nešiojamojo kompiuterio pagrindinės plokštės optinis vaizdas. MTCEIT dydis yra 130 mm × 60 mm.
(b) Supaprastintos procesoriaus šilumos išsklaidymo sistemos schema.
c) Nešiojamojo kompiuterio infraraudonųjų spindulių šiluminiai vaizdai.
d) temperatūros kitimas ir e) procesoriaus temperatūra esant 1200 s. Įdėklas (d) rodo išbandyto nešiojamojo kompiuterio optinį vaizdą.
Visi bandymai buvo atlikti įprastomis darbo sąlygomis. Temperatūra buvo matuojama įtaisytuoju{1}}procesoriaus jutikliu ir stebima naudojant AIDA64 Extreme programinę įrangą.
5 pav. Itin-plono išmaniojo telefono šilumos išsklaidymas be aktyvaus aušinimo.
