來(lái)源：International Communications in Heat and Mass Transfer

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2026.110885

01 背景

電子器件的小型化、高功率密度化發(fā)展趨勢(shì)，使得器件熱流密度持續(xù)攀升，高效熱管理已成為保障電子設(shè)備運(yùn)行性能與長(zhǎng)期可靠性的核心關(guān)鍵。相變材料（PCMs）憑借近恒定溫度下的潛熱吸放熱能力，可無(wú)額外能耗實(shí)現(xiàn)器件溫度穩(wěn)定，是當(dāng)前電子被動(dòng)散熱領(lǐng)域的核心研究方向。行業(yè)痛點(diǎn)：傳統(tǒng)有機(jī) PCMs（如石蠟）雖具備較高的潛熱儲(chǔ)能能力，但本征導(dǎo)熱系數(shù)極低（僅 0.2W/(m?K)），導(dǎo)致內(nèi)部熱擴(kuò)散不足、局部過(guò)熱問(wèn)題突出，嚴(yán)重限制了其在散熱器中的應(yīng)用效能。同時(shí)，現(xiàn)有研究對(duì) SPM 結(jié)構(gòu)與 PCM 類(lèi)型的耦合影響機(jī)制探究不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)相變散熱器的最優(yōu)熱管理設(shè)計(jì)。

02 成果掠影

近日，哈爾濱工程大學(xué) Lujia Li、張曉俠團(tuán)隊(duì)研究了一種用于電子器件冷卻的新型復(fù)合散熱器。該散熱器結(jié)合了3D打印的結(jié)構(gòu)化多孔材料（SPM） 和兩種不同的相變材料（PCM）：石蠟和低熔點(diǎn)合金（LMPA）。系統(tǒng)研究了 10W/20W/30W 三種加熱功率、0/0.3/0.5/1 四種 SPM 填充比下，石蠟與 LMPA 基散熱器的熱管理性能；研究發(fā)現(xiàn)無(wú) SPM 時(shí) 20W 工況下 LMPA 散熱器較石蠟基最大內(nèi)部溫差降低 39.6℃，60℃臨界溫度下 SPM 全填充的 LMPA 散熱器溫控時(shí)長(zhǎng)較無(wú) SPM 狀態(tài)提升 129%，該協(xié)同增強(qiáng)方案徹底突破了傳統(tǒng) PCM 的導(dǎo)熱瓶頸，為高功率電子冷卻系統(tǒng)的先進(jìn)熱管理設(shè)計(jì)提供了全新解決方案。研究成果以“Enhanced thermal management of 3D-printed heat sinks with paraffin and low-melting-point alloy for electronic cooling” 為題，發(fā)表于《International Communications in Heat and Mass Transfer》期刊。