在中國(guó)科學(xué)院的最新研究中，新型傳熱技術(shù)被確認(rèn)為電子器件穩(wěn)定運(yùn)行的核心要素。電子設(shè)備的密集集成、高能量密度及快速充放電能力，雖然提升了性能，但伴隨而來(lái)的是在瞬態(tài)過(guò)程中產(chǎn)生的高熱通量，這對(duì)設(shè)備的安全構(gòu)成了潛在威脅。熱管理不當(dāng)不僅會(huì)導(dǎo)致性能下滑，還可能引發(fā)關(guān)鍵組件故障。

針對(duì)這一挑戰(zhàn)，中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種創(chuàng)新的熱管理解決方案。他們利用三水醋酸鈉作為相變材料，結(jié)合多孔膨脹石墨構(gòu)建了一個(gè)封裝空間，進(jìn)而設(shè)計(jì)出無(wú)機(jī)相變薄膜。該薄膜通過(guò)膨脹石墨在多個(gè)方向上的層間交聯(lián)，形成了一個(gè)3D多孔支撐骨架，這一結(jié)構(gòu)如同“熱橋”，使得熱量能夠在多個(gè)維度上高效傳遞。

在電子器件接近熱失控的臨界點(diǎn)時(shí)，這種相變薄膜能夠主動(dòng)儲(chǔ)存熱量。其“熱傳導(dǎo)+熱吸收”的雙重機(jī)制，有效緩解了電子器件的瞬時(shí)熱通量。通過(guò)引入PVDF，相變薄膜還獲得了熱誘導(dǎo)柔性、出色的阻燃性和電絕緣性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這一技術(shù)使得熱失控電池模塊的溫度降低了10℃，CPU表面溫度更是下降了20℃。

研究團(tuán)隊(duì)并未止步于此，他們還設(shè)計(jì)了一種新型雙連續(xù)相變熱界面材料。這種材料由石蠟和柔性分子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）組成儲(chǔ)熱相（PCM），而導(dǎo)熱相則由粘附性聚氨酯和導(dǎo)熱介質(zhì)氮化硼構(gòu)成。通過(guò)剪切力和優(yōu)化的兩相體積比，研究團(tuán)隊(duì)成功促進(jìn)了氮化硼的取向，在高PCM含量的雙連續(xù)結(jié)構(gòu)中形成了織構(gòu)化的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，SBS的加入進(jìn)一步提升了材料的抗彎性和熱穩(wěn)定性。這一創(chuàng)新使得可穿戴設(shè)備的表面溫度降低了驚人的23℃。

這些研究成果不僅為新能源汽車電池、高性能計(jì)算以及可穿戴電子產(chǎn)品的熱管理提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐參考，也為提升電子系統(tǒng)的可靠性和安全性開(kāi)辟了新的路徑。相關(guān)研究成果已在《能源》和《化學(xué)工程雜志》上發(fā)表，標(biāo)志著中國(guó)在電子器件熱管理技術(shù)領(lǐng)域取得了重要突破。