中國(guó)粉體網(wǎng)訊 日本瑞翁公司（Zeon）2016年11月10日宣布，開發(fā)出了利用單層碳納米管（SGCNT）高導(dǎo)熱性的熱界面片材，并以要求高散熱性的服務(wù)器及個(gè)人電腦等的CPU、SiC（碳化硅）類功率模塊等為對(duì)象，作為可使散熱措施得到大幅提高的“散熱”片材開始樣品供貨。
SGCNT是單層片材卷成圓筒狀的碳納米材料，單層片材是碳原子排列成正六邊形網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)。SGCNT的導(dǎo)熱率出色，是銅的大約10倍。瑞翁將微量的SGCNT（直徑為0.3～0.4nm、長(zhǎng)度為數(shù)100μm）和石墨類顆粒分散到氟類橡膠中，在橡膠內(nèi)形成碳納米材料的微細(xì)網(wǎng)格，成功實(shí)現(xiàn)了熱界面片材在厚度方向上的導(dǎo)熱率，以及可確保橡膠柔軟性的硬度。
具體而言，將熱界面片材在厚度方向上的導(dǎo)熱率大幅提高到了38W/m·K，并使表示橡膠硬度的Asker硬度降低到了59。而在此前，熱界面片材在厚度方向上的導(dǎo)熱率只有2W/m·K，硬度高達(dá)到88。如果Asker硬度高，在CPU與散熱模塊之間夾著熱界面片材時(shí)，由于緊貼性差，就會(huì)在局部形成熱阻高的部分，造成導(dǎo)熱不良。
此次的開發(fā)品由于Asker度低，因此可同時(shí)緊貼于CPU和散模塊的表面，充分確保導(dǎo)熱性。具體措施是將CPU和散熱模塊用螺絲來(lái)固定。據(jù)介紹，原來(lái)采用的方法是涂覆油脂類熱界面材料，對(duì)CPU與散熱模塊等實(shí)施熱結(jié)合，但“存在油脂很難涂，出現(xiàn)不均勻部分及液滴等問(wèn)題”。
日本瑞翁表示，此次開發(fā)的散熱片材已面向服務(wù)器及功率電子部件用途分別向某公司供應(yīng)了樣品，目前正朝著實(shí)際采用的方向展開商談。當(dāng)前的目標(biāo)是，1年內(nèi)使此次開發(fā)的熱界面片材出貨6萬(wàn)m2左右。為此，日本瑞翁計(jì)劃今年12月15日在其子公司瑞翁化成的茨城工廠內(nèi)構(gòu)筑這種散熱片材的中試工廠，從2017年4月30日開始進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)。順便一提，SGCNT由日本瑞翁的德山工廠生產(chǎn)。
此次開發(fā)的散熱片材不僅可推進(jìn)電子及電氣部件等走向小型化及高性能化，同時(shí)還有望獲得衍生效應(yīng)，比如憑借“量產(chǎn)效應(yīng)”使目前每公斤高達(dá)百萬(wàn)日元的高昂SGCNT材料成本降低，促進(jìn)添加SGCNT的高性能橡膠等實(shí)現(xiàn)低價(jià)格，以及使油壓類等機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高性能等等。SGCNT將由此走向工業(yè)材料化，可以說(shuō)這才是此次開發(fā)的最大成果。
