VACNT

Van de grafietmaterialen worden koolstofnanobuisjes (CNT's) beschouwd als een van de meest veelbelovende kandidaten voor stabiele, zeer thermisch geleidende warmtedissipatiefilms voor apparaten met een hoog vermogen. CNT's hebben ultrahoge axiale thermische geleidbaarheid en de axiale thermische geleidbaarheid van goed gestructureerde enkelwandige CNT's kan meer dan 6000 W/(m · K) bereiken....

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Van de grafietmaterialen worden koolstofnanobuisjes (CNT's) beschouwd als een van de meest veelbelovende kandidaten voor stabiele, zeer thermisch geleidende warmtedissipatiefilms voor apparaten met een hoog vermogen.

CNT's hebben ultrahoge axiale thermische geleidbaarheid, En de axiale thermische geleidbaarheid van goed gestructureerde enkelwandige CNT's kan meer dan 6000 W/(m · K) bereiken.

Chen et al. gebruikte CNT-poeder als een thermisch geleidende vulstof voor polymeren om de thermische geleidbaarheid te verbeteren; echter, de volumefractie van CNT's is klein en het contact tussen willekeurige CNTs-vulstoffen is slecht, Die een beperkte verbetering heeft op de thermische geleidbaarheid van composietmaterialen. CNT's buckypaper bereid door vacuümfiltratie van CNT-dispersie kan een thermische geleidbaarheid van meer dan 100 W/(m · K) in de vlakke richting vertonen. Daarom is de dicht geplaatste CNT-structuur een ideale steiger voor het overzetten van CNT's van nanoschaal naar macroschaal.

CNT's hebben sterke sp2-gehybridiseerde koolstofatomen en een lang fonon gemiddeld vrij pad, en verschillende op CNT gebaseerde thermisch geleidende materialen zoals CNT/polymeercomposieten en CNT-arrays zijn ontwikkeld. Verticale koolstofnanobuisarrays (VACNT's) vertonen een superieure thermische geleidbaarheid in de dikterichting en hebben zowel een hoge thermische geleidbaarheid als een hoge mechanische compliantie. Dit helpt om het thermische stressprobleem op te lossen dat wordt veroorzaakt door de mismatch van thermische uitzettingscoëfficiënten tussen de twee contactoppervlakken, dus wordt verwacht dat VACNT een kandidaat wordt voor hoogwaardige thermische geleidende materialen in krachtige apparaten.

Simulaties van moleculaire dynamica voorspellen dat de thermische geleidbaarheid in het vlak van CNT's arrays zo laag is als 0,056 W/(m · K), Wat de toepasbaarheid van VACNT in krachtige apparaten vermindert omdat een hoge horizontale thermische geleidbaarheid vereist is wanneer de grootte van het apparaat en de bijbehorende warmtebron worden verminderd. De volumefractie van CNT's in VACNT is minder dan 5%, en de lage volumefractie van CNT's in zijn composieten is altijd een van de belangrijkste kwesties geweest die de ontwikkeling ervan beperkten.

Bovendien zullen veel originele kristaldefecten in CNT-arrays ook hun thermische geleidbaarheid aanzienlijk beperken. Door de sterk georiënteerde structuur van VACNT in de verticale richting is de interactiekracht tussen CNT's in de horizontale richting relatief beperkt. De luchtspleet in het midden zorgt ervoor dat de horizontale thermische geleidbaarheid en mechanische eigenschappen (buigsterkte, treksterkte, enz.) Verslechten. Uiteindelijk wordt VACNT gemakkelijk beschadigd door druk in toepassingen in apparaten met hoog vermogen, of kan het de ruwe interface niet volledig vullen, waardoor het zijn rol in directionele warmteoverdracht niet kan spelen.

• Vorige: Koolstof nanobuis verticale arrays
• Volgende: Koolstof nanobuis verticale arrays VACNT's