I. एल्युमीनियम बनाम हीरा
एआई कंप्यूटिंग पावर युग के आगमन के साथ, पारंपरिक थर्मल चालन और अपव्यय समाधानों को तत्काल बाधाओं को दूर करने की आवश्यकता है। गोलाकार एल्यूमीनियम पाउडर का उपयोग थर्मल ग्रीस, थर्मल पैड, या चरण परिवर्तन सामग्री में भराव के रूप में किया जा सकता है, चिप्स और धातु हीट सिंक के बीच उन परिदृश्यों में लगाया जाता है जहां विद्युत इन्सुलेशन की आवश्यकता नहीं होती है या संरचनात्मक डिजाइन के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। दूसरी ओर, हीरा अपनी असाधारण तापीय चालकता (कमरे के तापमान पर एकल क्रिस्टल के लिए लगभग 2000 W/(m·K)) और तापीय विस्तार के कम गुणांक (CTE) के कारण अलग दिखता है। इसे न केवल एक महत्वपूर्ण अनुसंधान दिशा के रूप में माना जाता है, बल्कि इसे तांबे (एल्यूमीनियम)/डायमंड कंपोजिट, सिलिकॉन कार्बाइड/डायमंड कंपोजिट, सीवीडी पतली फिल्म सामग्री, नैनोकण कोटिंग्स और डायमंड माइक्रो पाउडर को शामिल करने वाली टीआईएम सामग्री सहित विभिन्न उत्पादों में विकसित और लागू किया गया है।
द्वितीय. समस्या विश्लेषण एवं समाधान
सूत्र "आर=बीएलटी / (λ × ए)" का परिचय आवश्यक है। यहां, आर थर्मल प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है, बीएलटी (बॉन्ड लाइन थिकनेस) बॉन्ड लाइन की मोटाई है, λ सामग्री की थर्मल चालकता है, और ए संपर्क क्षेत्र है। यह सूत्र सहज रूप से दर्शाता है कि ताप प्रवाह को बाधित करने की किसी सामग्री की क्षमता के माप के रूप में तापीय प्रतिरोध, तापीय चालकता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। बीएलटी को ताप संचालन पथ की लंबाई के रूप में आसानी से समझा जा सकता है, जो तापीय प्रतिरोध के सीधे आनुपातिक है और इसलिए तापीय चालकता के व्युत्क्रमानुपाती है।
निस्संदेह, हीरे में एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक तापीय चालकता λ होती है। हालाँकि, व्यवहार में, "सिलिकॉन ग्रीस की चिपचिपाहट में उल्लेखनीय वृद्धि हीरे के पाउडर की भरने की मात्रा को सीमित करती है।" पाउडर उद्योग के शोधकर्ता, इंजीनियर और तकनीशियन निश्चित रूप से श्री लियू के सामने आने वाली चुनौतियों से परिचित हैं। सामान्य समाधानों में शामिल हैं:
1,सतह कोटिंग उपचार कणों की परस्पर क्रिया को कम करने और भराव और मैट्रिक्स के बीच अनुकूलता को बढ़ाने के लिए, उच्च सतह ऊर्जा जैसे आसान एकत्रीकरण जैसे मुद्दों को संबोधित करता है।
2, कण आकारिकी और कण आकार वितरण को समायोजित करना। गोलाकार या गोलाकार पाउडर बेहतर तरलता और कम चिपचिपाहट प्रदान करते हैं। विभिन्न आकारों के कणों का संयोजन छोटे कणों को बड़े कणों के बीच के अंतराल को भरने की अनुमति देता है, जिससे समान या उससे भी कम कुल मात्रा अंश के साथ एक सघन और अधिक कुशल तापीय प्रवाहकीय नेटवर्क बनता है।
3, यह सुनिश्चित करने के लिए कि भराव पाउडर पूरी तरह से और समान रूप से फैला हुआ है, फैलाव प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना या एडिटिव्स का उपयोग करना, स्थानीय असंतुलन से बचना जो समग्र प्रदर्शन से समझौता कर सकता है।
इन तरीकों से परे, तापीय प्रवाहकीय संरचनाओं के निर्माण और अनुकूलन में अधिक जटिल और विविध सामग्री चयन और संयोजन रणनीतियाँ शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एकल {{1}क्रिस्टल बड़े कणों में एक सुव्यवस्थित संरचना होती है, जिसमें लगभग कोई दोषपूर्ण अनाज सीमा नहीं होती है, जो फोनन बिखरने को कम करती है और क्रिस्टल जाली के माध्यम से गर्मी को निर्बाध रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देती है। एक अन्य उदाहरण पॉलीहेड्रल कण है, जो गोलाकार कणों के "बिंदु{6%से-बिंदु संपर्क" के विपरीत, क्रिस्टल विमानों के बीच "चेहरे से {{4} से {{5} चेहरे का संपर्क" प्राप्त कर सकता है, जिससे गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र में काफी वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त, बहु-घटक या बहु-आकृति विज्ञान सहक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि अधिक प्रभावी तापीय प्रवाहकीय नेटवर्क के निर्माण के लिए एक ही या विभिन्न सामग्रियों से बने फ्लेक्स या छड़ (उच्च पहलू अनुपात के साथ) का उपयोग करना।