Serat konduktivitas termal tinggi: membuka era baru manajemen termal
Di era perkembangan teknologi yang pesat saat ini, masalah manajemen termal telah menjadi salah satu tantangan utama yang dihadapi oleh banyak bidang. Dari kebutuhan pembuangan panas peralatan elektronik hingga pengaturan suhu pakaian fungsional, dari perlindungan termal di luar angkasa hingga pengoptimalan konduksi termal di bidang energi baru, serat konduktivitas termal tinggi secara bertahap telah menjadi fokus penelitian dan industri dengan kinerja unik dan prospek aplikasi yang luas.
Dengan pesatnya perkembangan kedirgantaraan, chip elektronik, kecerdasan buatan, dan bidang lainnya, kebutuhan aplikasi pembuangan panas dan pembuangan panas berdaya tinggi telah mengajukan persyaratan yang semakin tinggi untuk bahan konduktivitas termal tinggi. Serat konduktivitas termal tinggi, seperti serat karbon berbasis pitch mesofase, serat boron nitrida, serat karbon nanotube, serat grafena, dll., tidak hanya menunjukkan konduktivitas termal tinggi yang sangat baik, tetapi juga memiliki kekuatan mekanis yang tinggi, konduktivitas termal terarah, dan kemampuan menenun. Mereka adalah bahan yang ideal untuk integrasi struktural dan fungsional aplikasi pembuangan panas berdaya tinggi.
1. Konduktivitas termal yang sangat baik: Fitur yang paling menonjol dari serat konduktivitas termal tinggi adalah konduktivitas termalnya yang sangat baik. Dibandingkan dengan serat tradisional, serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat mentransfer panas lebih cepat, secara efektif mengurangi suhu lokal, dan meningkatkan efisiensi konduksi panas. Fitur ini memberikan serat dengan konduktivitas termal tinggi keuntungan unik dalam pembuangan panas dan konduksi panas.
2. Sifat mekanis yang baik: Selain konduktivitas termal, serat dengan konduktivitas termal tinggi biasanya memiliki sifat mekanis yang baik, seperti kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, dan ketahanan aus.
3. Ringan dan fleksibel: Serat dengan konduktivitas termal tinggi biasanya memiliki bobot yang lebih ringan dan fleksibilitas yang baik, dan dapat ditenun, ditenun, atau dikompositkan sesuai dengan kebutuhan yang berbeda untuk membuat bahan dengan berbagai bentuk dan struktur.
4. Stabilitas kimia: Serat dengan konduktivitas termal tinggi umumnya memiliki stabilitas kimia yang baik dan dapat mempertahankan kinerjanya yang stabil di bawah lingkungan kimia yang berbeda. Hal ini memungkinkan serat dengan konduktivitas termal tinggi untuk digunakan dalam berbagai kondisi kerja yang keras, seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, lingkungan korosif, dll.
Area aplikasi serat dengan konduktivitas termal tinggi
1. Pembuangan panas peralatan elektronik: Karena kinerja peralatan elektronik terus meningkat, masalah pembuangan panasnya menjadi semakin menonjol. Serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat digunakan sebagai bahan pembuangan panas dan diaplikasikan pada radiator, heat sink, dan komponen peralatan elektronik lainnya untuk secara efektif meningkatkan efisiensi pembuangan panas peralatan elektronik, mengurangi suhu pengoperasian, dan memperpanjang masa pakai peralatan.
2. Pakaian fungsional: Serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat digunakan dalam pakaian fungsional, seperti pakaian olahraga, pakaian luar ruangan, dll., untuk mencapai pengaturan suhu tubuh manusia. Dalam lingkungan yang dingin, serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat dengan cepat mentransfer panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia, menjaga suhu di dalam pakaian dalam keadaan yang relatif stabil, mengurangi akumulasi panas di dalam pakaian, sehingga menghindari keringat karena kepanasan, dan kemudian mencegah keringat membuat tubuh manusia terasa dingin di lingkungan bersuhu rendah; dalam lingkungan yang panas, serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat dengan cepat mentransfer panas eksternal ke permukaan tubuh manusia, menghilangkan panas melalui penguapan keringat, dan menjaga tubuh tetap sejuk.
3. Dirgantara: Di bidang dirgantara, serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat digunakan sebagai bahan pelindung termal di cangkang luar, mesin, dan bagian lain pesawat, yang secara efektif mengurangi panas yang dihasilkan oleh pesawat selama penerbangan berkecepatan tinggi dan meningkatkan keselamatan dan keandalan pesawat. Selain itu, serat dengan konduktivitas termal tinggi juga dapat digunakan dalam pembuangan panas peralatan elektronik, kontrol termal satelit, dan aspek lain di bidang dirgantara.
4. Bidang energi baru: Di bidang energi baru, serat dengan konduktivitas termal tinggi dapat digunakan sebagai pemisah baterai, bahan elektroda, dll. untuk meningkatkan efisiensi pengisian dan pengosongan daya serta keamanan baterai. Selain itu, serat dengan konduktivitas termal tinggi juga dapat digunakan dalam manajemen termal peralatan energi baru seperti sel surya dan sel bahan bakar untuk meningkatkan kinerja dan stabilitas peralatan.