电子设备热管理变得更简单更好
Cheol-Woo Ahn 博士领导韩国材料科学研究所 (KIMS)陶瓷材料部功能陶瓷系的研究小组 ，开发出世界上第一种散热材料。这种材料通过形成纳米晶复合层的化学反应降低亲水性，并通过控制点缺陷来提高导热性。该过程发生在不需要表面处理的简单烧结过程中。 KIMS 是科学和信息通信部下属的政府资助的研究机构。
广泛用于散热的传统氧化铝填料在增强导热性方面存在局限性。因此，利用氧化镁具有潜力，因为氧化镁具有较低的原材料成本和优异的导热性和电阻率。然而，氧化镁高达1800°C的烧结温度及其与空气中的水分发生反应的吸湿性限制了其作为热填料的应用。
研究小组利用添加剂在烧结过程中形成薄薄的纳米晶体复合层，形成与水分发生反应的保护层。他们通过降低烧结温度控制缺陷，成功地提高了导热率。这一突破被视为克服了现有氧化镁材料的局限性，并为下一代行业的热管理材料开辟了新的可能性。
近年来，随着高科技产业的进步，电子元件的小型化和多功能化给热管理带来了巨大的挑战。这在电动汽车的大容量电池和电子元件集成度的提高中尤为明显，需要具有高导热率的散热材料来应对不断上升的热密度。根据电动汽车销量预测，电动汽车热界面材料中使用的散热材料市场预计到 2025 年将达到约 9.7 万亿韩元。这项研究结果在解决湿气反应问题和高烧结问题方面具有重要前景。与现有低成本散热材料相关的温度。
首席研究员 Cheol-Woo Ahn 博士表示：“我们能够通过氧化物陶瓷填料制造过程中的添加剂以直接的方式解决导致与聚合物混合的水分反应问题。我们通过控制缺陷开发了具有高导热率的氧化物填料。我们预计，所开发的低成本、高品质氧化镁散热填料将主导散热陶瓷材料市场。”
该研究通过 KIMS 的基础项目和贸易、工业和能源部的国内镁 (Mg) 陶瓷原材料生产试点项目获得了科学和信息通信技术部的资助。该研究成果于2023年12月14日发表在著名期刊《SmallMethods》(IF=15.367)上，KIMS高级研究员Hyun-Ae Cha博士为第一作者。目前，研究团队仍在继续进行后续研究以增强性能，例如将氧化镁的导热系数提高到氮化物散热陶瓷的水平。此外，KIMS 通过作为 SOULMATERIAL Co., Ltd.(一家通过技术投资成立的研究衍生公司)的股东，支持大规模生产工作。
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