Une équipe de recherche dirigée par le Dr Sun Rong et le Dr Zeng Xiaoliang des Instituts de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Xu Jianbin de l'Université chinoise de Hong Kong, développé un nouveau matériau de gestion thermique, qui était léger et mécaniquement résistant, et pourrait rapidement transférer la chaleur.

Selon l'étude publiée dans Matériaux et interfaces appliqués ACS , un squelette directionnel 3-D a été fabriqué via une approche d'assemblage-séchage-frittage sur matrice de glace.

La densité de puissance élevée dans l'électronique présente un défi croissant pour la dissipation thermique. Une teneur élevée en charge pourrait améliorer la conductivité thermique, mais conduisent inévitablement à un coût élevé et à une détérioration des propriétés mécaniques. Ainsi, c'est toujours un défi d'obtenir une amélioration satisfaisante de la conductivité thermique avec des propriétés mécaniques raisonnables.

Les chercheurs ont présenté une nouvelle approche pour construire un squelette hybride interconnecté et aligné de nitrure de bore (BN)-carbure de silicium (SiC) par la combinaison d'un assemblage glacé et d'un frittage à haute température, puis préparer les composites 3-D BN-SiC/polydiméthylsiloxane.

Ce squelette BN-SiC fritté et gâché par la glace s'est avéré être une charge efficace pour améliorer les performances de conduction thermique des matériaux d'interface thermique.

Le soudage de nanofils de SiC a transformé la frêle éponge de BN en un squelette continu 3-D via de fines phases interfaciales de verres borosilicatés, ce qui a amélioré le transfert des phonons entre les plaques BN adjacentes et réduit la diffusion des phonons entre les squelettes.

"Le processus de frittage pourrait encore faciliter le transport thermique interfacial, " a déclaré le Dr Sun Rong. " Combiné à la technologie d'assemblage à base de glace, nous proposons une stratégie efficace pour obtenir une amélioration remarquable de la capacité de dissipation thermique dans l'électronique."

Cette étude représente une nouvelle voie pour relever les défis liés à la chaleur dans les produits électroniques traditionnels.