《新材料可避免电子产品过热》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-04-13
  • 俄罗斯国家研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院(NUST MISIS)专家制造出一种新型复合材料,导热性能要比同类材料优越几倍,且容易加工。在现代电子产品中采用这种材料,可以解决印制电路板运行时的过热问题。

    在长期过热的情况下运行,不仅容易造成死机,电子产品也容易老化。电脑或智能手机中对温度升高最敏感的部件是处理器和显卡,高温会缩短二者的稳定运行期限,甚至导致故障。

    为解决这一问题,学院专家决定制造导热性高且具有良好机械性能的便宜轻便复合材料。功能纳米系统和高温材料高级研究员德米特里·穆拉托夫解释说,“我们的目标是导热性佳、不导电且具有聚合基础的材料,这种材料有潜力比常见同类产品便宜”,将能高效取代现代电子产品中所采用的玻璃布复合材料。

  • 原文来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/4/408572.shtm
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    • 当你走在路上,看见地上有垃圾,你会怎么办? 你可以把它踢到一边,但它还是会在那里继续恶心人。 但如果你把它捡起来丢进垃圾桶,然后深藏功与名,保护了环境,你就是最靓的仔! 这就是把垃圾踢到一边与捡起来的区别! 这是我们用眼睛能看见的垃圾污染,而世界上还有一些我们看不见的污染,比如说,电磁污染。 21世纪以来,随着科学技术的飞速发展,电磁微波理论得到了深入研究,越来越多的电子产品设备及系统得到开发应用,进入了人们的日常生活,但它为我们服务丰富我们生活的同时,也在时时刻刻向自由空间发射着电磁辐射。这些无用电磁波会对设备产生干扰,改变着人们看不见的环境,甚至会对人体造成伤害。随着电子产品越来越多,电磁干扰也越来越严重,因此如何消除电磁干扰有着非常大的意义。 对于电磁干扰,人们倾向于用屏蔽材料对抗电磁干扰,例如直接用铜笼罩住整个电路板,或者外加金属箔片屏蔽单独组件。然而,这无疑会大大增加设备的体积和总重量。 另外,此前大多数电磁干扰屏蔽材料虽然可以通过反射电磁波来保护元件,但它们无法解决环境中的电磁污染的传播问题。 近日,德雷克塞尔大学的工程师发现,一种名为碳氮化钛的二维材料是一种很好的屏蔽材料,这得益于其吸收而非反射电磁波的能力。这是比单纯的反射波更可持续的处理电磁污染的方法,因为反射波仍然会损坏其他没有屏蔽的设备。 这,就像是把垃圾踢开和捡起垃圾的区别! 据悉,早在2011年德雷克塞尔大学首先制备了碳化钛二维材料,并发现这种材料具有许多特殊的性能,包括高强度、高导电性和分子过滤能力。碳化钛的特殊特性是,在当时,它能比任何已知材料更有效地阻挡和吸收电磁干扰,包括目前大多数电子设备中使用的金属箔。 后来,当德雷克塞尔大学继续考察该家族的其他成员时,他们发现了碳氮化钛更优异的特性,使其成为屏蔽电磁干扰的更有前途的候选材料。 他们认为:与碳化钛相比,碳氮化钛具有非常相似的结构,除了其中一个用氮原子取代了一半的碳原子外,它们实际上是相同的,但碳化钛的导电性要差一个数量级。 这也意味着,碳氮化钛可以用来单独涂覆设备内部的组件,以遏制它们的电磁辐射,即使它们被紧密放置在一起。像苹果这样的公司几年来一直在尝试这种遏制策略,但成功率受限于铜箔的厚度。随着设备设计者努力通过将设备变得更小、更不显眼、更集成化来使其无处不在,这种策略很可能成为新的标准。 其实,不止德雷克塞尔大学在这方面研究,像我国北京工业大学等科研院所在此方面也有深入的研究。 随着电子产品、电子系统、军事对抗等领域的不断创新与发展,对于电磁吸波材料的要求也越来越严格,在满足“薄、轻、宽、强”的同时,还要适应复杂多变的环境,如高温、酸碱、强磁环境等。碳化钛以及碳氮化钛因抗氧化性强,耐酸碱的优点,今后在高温电磁吸波材料领域必会被广泛应用。 参考来源: [1]洪祥云.掺杂氮化钛粉体电磁特性及高温吸波性能 [2]《科学》杂志