Chłodzenie radiatora ceramicznego do produktów elektronicznych

W lipcu 2021 r. naukowcy testują eksperymentalny związek ceramiczny. Ceramika poddana ekstremalnym zmianom termicznym i naciskowi mechanicznemu łatwo pęka, a nawet eksploduje w wyniku szoku termicznego. Ceramika natryskiwana palnikiem ulega odkształceniu. Po kilku eksperymentach naukowcy zdali sobie sprawę, że mogą kontrolować jego odkształcenie. Zaczęli więc prasować materiały ceramiczne i odkryli, że proces ten przebiega bardzo szybko.

Mikrostruktura warstwy spodniej umożliwia każdej ceramice szybkie przekazywanie ciepła podczas procesu formowania, tak aby osiągnąć efektywny przepływ ciepła. Naukowcy stwierdzili, że tego rodzaju ceramika może tworzyć delikatne kształty geometryczne i wykazywać doskonałą wytrzymałość mechaniczną i przewodność cieplną w temperaturze pokojowej. Ten rodzaj ceramiki formowanej na gorąco to nowa dziedzina materiałów.

Ten nowy produkt prawdopodobnie doprowadzi do dwóch ulepszeń w branży. Po pierwsze, ma wysoką wydajność jako przewodnik ciepła, który może chłodzić produkty elektroniczne o dużej gęstości. Ogólnie rzecz biorąc, telefony komórkowe i inne produkty elektroniczne są instalowane z grubą warstwą aluminium, która jest niezbędna do pochłaniania ciepła ze sprzętu. Nowy materiał ma grubość mniejszą niż jeden milimetr i można go formować w celu uzyskania wymaganej powierzchni chłodzącej.

Kolejnym ulepszeniem jest to, że może bezpośrednio dopasować kształt komponentów elektrycznych. Naukowcy wykazali nienewtonowskie zachowanie tej ceramiki. Upłynnili bryłę zawiesiny ceramicznej poprzez wibracje i zreorganizowali strukturę materiału w dającą się formować ceramikę.

Naukowcy są przekonani, że w przyszłości ten materiał ceramiczny będzie można wykorzystać do kształtowania i łączenia różnych elementów elektronicznych. Ceramika ta będzie cieńsza, lżejsza i wydajniejsza niż obecnie używany metal.