ВАЦНТ

Среди графитовых материалов углеродные нанотрубки (УНТ) считаются одним из наиболее перспективных кандидатов для стабильных теплопроводных пленок с высокой теплопроводностью для мощных устройств. УНТ имеют сверхвысокую осевую теплопроводность, а осевая теплопроводность хорошо структурированных одностенных УНТ может достигать более 6000 Вт/(м · К)....

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Среди графитовых материалов углеродные нанотрубки (УНТ) считаются одним из наиболее перспективных кандидатов для стабильных теплопроводных пленок с высокой теплопроводностью для мощных устройств.

УНТ обладают сверхвысокой осевой теплопроводностью, А осевая теплопроводность хорошо структурированных одностенных УНТ может достигать более 6000 Вт/(м · К).

Chen et al. использовали порошок УНТ в качестве теплопроводящего наполнителя для полимеров для улучшения теплопроводности; однако объемная доля УНТ мала, а контакт между случайными наполнителями УНТ плохой, Что ограничило улучшение теплопроводности композиционных материалов. УНТ buckypaper, подготовленный вакуумной фильтрацией дисперсии УНТ может показать теплопроводность более 100 Вт/(м · К) в направлении плоскости. Таким образом, плотно организованная структура УНТ является идеальным каркаса для перехода УНТ от наноразмерных к макромасштабным.

УНТ имеют сильные sp2 гибридизованные атомы углерода и длинный фонон среднего свободного пути, и различные УНТ на основе теплопроводных материалов, таких как УНТ/полимерные композиты и УНТ массивы были разработаны. Вертикальные массивы углеродных нанотрубок (VACNT) демонстрируют превосходную теплопроводность в направлении толщины и обладают как высокой теплопроводностью, так и высоким механическим соответствием. Это помогает решить проблему тепловых напряжений, вызванных несоответствиями коэффициентов теплового расширения между двумя контактными поверхностями, поэтому ожидается, что VACNT станет кандидатом на высокопроизводительные теплопроводные материалы в мощных устройствах.

Моделирование молекулярной динамики предсказывает, что теплопроводность в плоскости массивов УНТ составляет всего 0056 Вт/(м · К), Что снижает применимость VACNT в мощных устройствах, поскольку требуется высокая горизонтальная теплопроводность, когда размер устройства и его соответствующий источник тепла уменьшаются. Объемная доля УНТ в VACNT составляет менее 5%, а низкая объемная доля УНТ в его композитах всегда была одной из ключевых проблем, ограничивающих его развитие.

Кроме того, многие оригинальные кристаллические дефекты в массивах УНТ также значительно ограничивают их теплопроводность. Из-за высокоориентированной структуры VACNT в вертикальном направлении сила взаимодействия между УНТ в горизонтальном направлении относительно ограничена. Воздушный зазор посередине приводит к ухудшению его горизонтальной теплопроводности и механических свойств (прочности на изгиб, прочности на растяжение и т. Д.). В конечном счете, VACNT легко повреждается давлением в приложениях в мощных устройствах или не может полностью заполнить грубый интерфейс, таким образом, не в состоянии играть свою роль в направленной теплопередаче.

• Предыдущий: Вертикальные массивы углеродных нанотрубок
• Далее: Вертикальные массивы углеродных нанотрубок VACCNT