Nel campo dei dispositivi ad alta potenza come LED, laser e ampie sale server, un'efficiente dissipazione del calore è fondamentale per prestazioni e longevità ottimali. Comprendere il ruolo fondamentale della conduttività termica e dei materiali coinvolti è fondamentale per massimizzare l’efficienza del raffreddamento.
L'importanza della conducibilità termica:
A temperatura ambiente, i materiali con una maggiore conduttività termica facilitano una dissipazione del calore più rapida. Metalli puri o leghe come il rame (401 W/(m·K)) e l'alluminio (circa 237 W/(m·K)) sono comunemente utilizzati grazie alla loro eccellente conduttività termica. Ciò è in netto contrasto con l'aria, con una conduttività termica di 0,026 W/(m·K), migliaia di volte inferiore a quella dei metalli, che ostacola notevolmente la dissipazione del calore.
Affrontare le lacune con materiali ad alta conduttività:
Gli spazi pieni d'aria su superfici di contatto irregolari rappresentano una sfida per un efficiente trasferimento di calore. Per mitigare questo problema, vengono utilizzati materiali con elevata conduttività termica per colmare queste lacune. Il grasso termico, un materiale comunemente usato con una conduttività termica compresa tra 0,8 e 5,0 W/(m·K), è prevalente nelle CPU dei computer domestici e in vari elettrodomestici. Tuttavia, è ancora inferiore rispetto ai componenti metallici.
L’ascesa dei materiali termici a base di gallio liquido:
Negli ultimi anni, i materiali termici a base di gallio liquido hanno guadagnato popolarità. Con una conduttività termica compresa tra 15 e 30 W/(m·K), questi materiali offrono capacità di trasferimento del calore superiori. Rimanendo allo stato liquido a temperatura ambiente, hanno la capacità unica di riempire liberamente gli spazi vuoti, migliorando l'efficienza di dissipazione del calore.
Presentazione Foglio di lega indio-stagno per il raffreddamento migliorato:
Nell'ultimo sviluppo, i dispositivi ad alta potenza di terza generazione stanno adottando un foglio di lega di indio-stagno con un punto di fusione compreso tra 50 e 70 ℃. Questo materiale in lamina flessibile vanta una conduttività termica di 35-85 W/(m·K) e possiede la capacità di riempire efficacemente gli spazi vuoti. Inoltre, quando questi dispositivi funzionano al punto di fusione, la lamina passa allo stato liquido, sfruttando i vantaggi dei metalli liquidi.
Conclusione:
Un'efficiente dissipazione del calore è essenziale per prestazioni ottimali e longevità dei dispositivi ad alta potenza. Sfruttando materiali con elevata conduttività termica, come materiali termici a base di gallio liquido e fogli di lega di indio-stagno, si garantisce una maggiore efficienza di raffreddamento e una maggiore affidabilità in applicazioni specializzate. Esplora gli ultimi progressi nei materiali termici per ottimizzare la gestione del calore nei tuoi dispositivi ad alta potenza.