第五代移動網(wǎng)絡(luò)和高速計算的普及導致單位電子設(shè)備發(fā)熱量急劇上升，從而大大增加了電子設(shè)備熱失控的風險。在這方面，設(shè)計一個有效的熱管理系統(tǒng)對于電子產(chǎn)品的未來發(fā)展至關(guān)重要。相變材料 (PCM) 以其在恒溫下儲熱和釋熱的過程而聞名，由于其在理想范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溫度的能力而引起了廣泛關(guān)注。在用于熱管理的各種 PCM 中，包括石蠟 (PW)、多元醇和脂肪酸在內(nèi)的有機 PCM 因其成本效益高、有機相變材料具有過冷度減小、無毒性、潛熱大等優(yōu)點。得益于這些優(yōu)點，有機相變材料已廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、鋰電池、建筑及其他領(lǐng)域的熱管理系統(tǒng)。
近日，華中科技大學盧翔老師團隊以 EPDM/EG 泡沫骨架為原料，通過簡單的熔融共混在卷對卷壓縮條件下制備了具有優(yōu)異導熱性的乙烯-丙烯-二烯單體/膨脹石墨/石蠟（EPDM/EG/PW）相變復合材料（PCC）。除了優(yōu)異的形狀穩(wěn)定性和防泄漏性能外，壓縮 PCC（CPCC）還獲得了顯著的導熱系數(shù)【2.52 W/(mK)】，為EPDM/PW的908%，與未進行卷對卷壓縮工藝的對照樣品相比，提高了292% 。熱導率的提高使CPCC具有更高的熱能存儲和釋放速率，有利于電子產(chǎn)品的熱管理，提供高性能的熱管理能力(?T=42°C該工作不僅提出了提高先進復合材料熱導率的總體策略，而且獲得了一系列具有高熱導率、在高效熱管理方面有巨大潛力的PCC。研究成果以“Large-scale preparation of leakage-proof phase change composites with compressed enhanced thermally conductive network for efficient thermal management”為題發(fā)表在《Journal of Energy Storage》。
03 圖文導讀
圖1 增強導熱系數(shù)的制造原理圖。 圖2 PW和PCCs的形狀穩(wěn)定性和防漏性能。 圖3 PCCs的導熱率及增強圖示。 圖4 EPDM/EG泡沫塑料的SEM照片。 圖5 (a)PCCs儲能和釋放性能的設(shè)置和溫度監(jiān)測；熱鍋(b)溫度曲線；CPCC-70(c)溫度曲線；NPCC-70(d)溫度曲線；(e)熱鍋上CPCC-70和NPCC-70的紅外圖。
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