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(noticias nanowerk) Dr. Cheol-Woo Ahn, jefe de un equipo de investigación de la División de Cerámica Funcional del Departamento de Materiales Cerámicos del Instituto Coreano de Ciencia de Materiales (KIMS), ha desarrollado el primer material de disipación de calor del mundo. Este material reduce la hidrofilicidad a través de una reacción química que forma una capa compuesta nanocristalina y aumenta la conductividad térmica al controlar los defectos puntuales. Este proceso se lleva a cabo como parte de un proceso de sinterización sencillo que no requiere ningún tratamiento superficial.
Los resultados serán reportados Pequeños métodos (“Capa compuesta nanocristalina, realizada mediante sinterización simple sin tratamiento superficial, reduciendo la hidrofilicidad y aumentando la conductividad térmica”).
![Un diagrama esquemático que ilustra el proceso de crecimiento de grano en la sinterización de MgO puro y MgO desarrollado con superficie lisa.](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/id64939_1.jpg)
El relleno de alúmina tradicional, que se utiliza a menudo para la disipación de calor, tiene limitaciones a la hora de mejorar la conductividad térmica. Por lo tanto, existe potencial para el uso de magnesia, que ofrece bajos costos de materia prima, así como una excelente conductividad térmica y resistividad. Sin embargo, la alta temperatura de sinterización de la magnesia de 1.800 °C y su naturaleza higroscópica, que reacciona con la humedad atmosférica, limitaron su uso como relleno térmico.
El equipo de investigación utilizó aditivos para crear una fina capa compuesta nanocristalina durante el proceso de sinterización, formando una capa protectora que reacciona con la humedad. Lograron aumentar la conductividad térmica controlando los defectos mediante temperaturas de sinterización más bajas. Se considera que este avance supera las limitaciones de los materiales de magnesia existentes y abre nuevas posibilidades para los materiales de gestión térmica en las industrias de próxima generación.
En los últimos años, los avances en la industria de alta tecnología, la miniaturización y la multifuncionalidad de los componentes electrónicos han planteado grandes desafíos a la gestión térmica. Esto es particularmente evidente en las baterías de vehículos eléctricos de alto rendimiento y la creciente integración de componentes electrónicos, que requieren materiales de disipación de calor con alta conductividad térmica para hacer frente a la creciente densidad de calor.
Los resultados de esta investigación son prometedores para abordar los problemas de reacción de la humedad y las altas temperaturas de sinterización asociadas con los materiales de disipación de calor de bajo costo existentes.
Dr. Cheol-Woo Ahn, el investigador principal, explicó: «Pudimos abordar fácilmente el problema de la reacción de la humedad que conduce a la mezcla con polímeros mediante aditivos en el proceso de fabricación de cargas cerámicas de óxido». Desarrollamos cargas de óxido con alta conductividad térmica eliminando verificación de defectos. Esperamos que el relleno de disipación de calor de magnesia desarrollado, de bajo costo y alta calidad domine el mercado de materiales cerámicos de disipación de calor”.
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