I. Alwminiwm vs. Diemwnt
Gyda dyfodiad yr oes pŵer cyfrifiadurol AI, mae angen i atebion dargludiad thermol traddodiadol ac afradlonedd oresgyn tagfeydd ar frys-Mae gan alwminiwm metelaidd ddargludedd thermol o tua 240 W/(m·K), sy'n sylweddol uwch na'r rhan fwyaf o ddeunyddiau ceramig. Gellir defnyddio powdr alwminiwm sfferig fel llenwad mewn saim thermol, padiau thermol, neu ddeunyddiau newid gwedd, rhwng sglodion a sinciau gwres metel mewn senarios lle nad oes angen inswleiddio trydanol neu lle gellir ei gyflawni trwy ddyluniad strwythurol. Mae diemwnt, ar y llaw arall, yn sefyll allan oherwydd ei ddargludedd thermol eithriadol (tua 2000 W/(m·K) ar gyfer crisialau sengl ar dymheredd ystafell) a chyfernod ehangiad thermol isel (CTE). Mae nid yn unig yn cael ei ystyried yn gyfeiriad ymchwil pwysig ond mae hefyd wedi'i ddatblygu a'i gymhwyso mewn amrywiol gynhyrchion, gan gynnwys cyfansoddion copr (alwminiwm) / diemwnt, cyfansoddion carbid silicon / diemwnt, deunyddiau ffilm tenau CVD, haenau nanoronynnau, a deunyddiau TIM sy'n ymgorffori powdr micro diemwnt.
II. Dadansoddi Problemau ac Atebion
Mae angen cyflwyniad i'r fformiwla "R=BLT / (λ × A)". Yma, mae R yn cynrychioli gwrthiant thermol, BLT (Trwch Llinell Bond) yw trwch y llinell bond, λ yw dargludedd thermol y deunydd, ac A yw'r ardal gyswllt. Mae'r fformiwla hon yn dangos yn reddfol bod ymwrthedd thermol, fel mesur o allu deunydd i atal llif gwres, mewn cyfrannedd gwrthdro â dargludedd thermol. Gellir deall BLT yn hawdd fel hyd y llwybr dargludiad gwres, sy'n gymesur yn uniongyrchol â gwrthiant thermol ac felly mewn cyfrannedd gwrthdro â dargludedd thermol.
Yn ddi-os, mae gan ddiamwnt ddargludedd thermol uwch λ nag alwminiwm. Fodd bynnag, yn ymarferol, "mae'r cynnydd sylweddol yn gludedd saim silicon yn cyfyngu ar faint llenwi powdr diemwnt." Mae ymchwilwyr, peirianwyr a thechnegwyr yn y diwydiant powdr yn sicr yn gyfarwydd â'r heriau y mae Mr Liu yn eu hwynebu. Mae atebion cyffredin yn cynnwys:
1, Triniaeth cotio wyneb i leihau rhyngweithiadau gronynnau a gwella cydnawsedd rhwng y llenwad a'r matrics, gan fynd i'r afael â materion fel ynni arwyneb uchel sy'n achosi crynhoad hawdd.
2, Addasu morffoleg gronynnau a dosbarthiad maint gronynnau. Mae powdrau sfferig neu sfferoidol yn cynnig gwell hylifedd a gludedd is. Mae cyfuno gronynnau o wahanol feintiau yn caniatáu i ronynnau llai lenwi'r bylchau rhwng rhai mwy, gan ffurfio rhwydwaith dargludol thermol dwysach a mwy effeithlon gyda'r un ffracsiwn cyfaint cyfan neu hyd yn oed yn is.
3, Optimeiddio prosesau gwasgaru neu ddefnyddio ychwanegion i sicrhau bod y powdr llenwi wedi'i wasgaru'n llawn ac yn gyfartal, gan osgoi diffyg parhad lleol a allai beryglu perfformiad cyffredinol.
Y tu hwnt i'r dulliau hyn, mae adeiladu ac optimeiddio strwythurau dargludol thermol yn cynnwys strategaethau dethol a chyfuno deunyddiau mwy cymhleth ac amrywiol. Er enghraifft, mae gan ronynnau mawr crisial sengl strwythur wedi'i drefnu'n dda gyda bron dim ffiniau grawn diffygiol, gan leihau gwasgariad ffonon a chaniatáu i wres drosglwyddo'n ddirwystr trwy'r dellt grisial. Enghraifft arall yw gronynnau polyhedrol, a all gyflawni "cysylltiad wyneb i-wyneb" rhwng awyrennau grisial, yn hytrach na "phwynt-i-cyswllt pwynt" gronynnau sfferig, gan gynyddu'r ardal trosglwyddo gwres yn sylweddol. Yn ogystal, gellir defnyddio synergeddau morffoleg aml-gydran neu aml-, megis defnyddio fflochiau neu wiail (gyda chymarebau agwedd uchel) wedi'u gwneud o'r un deunyddiau neu ddeunyddiau gwahanol i adeiladu rhwydweithiau dargludol thermol mwy effeithiol.