微流体封装的相变纤维与石墨烯涂层用于被动热管理
Guanqiu Hao1,2, Le Lyu3, Wei Gao2
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, National University of Singapore, Singapore, 117585, Singapore.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 16, 2025
概括
带有石墨烯涂层的新型相变纤维 (PCF) 为电子产品提供先进的被动热管理. 这些涂有石墨烯的相变纤维 (GPCF) 显著降低了设备温度,与零能耗的强制空气冷却性能相匹配.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 有效的热管理对于电子设备的性能和寿命至关重要.
- 当前的被动冷却方法经常与高,间歇性的热负荷作斗争.
- 阶段变换材料 (PCM) 提供了热能储存的潜力,但需要强大的封装.
研究的目的:
- 开发一种用于将相变材料 (PCM) 封装成柔性纤维的新方法.
- 为了提高这些纤维的被动冷却性能,使用石墨烯涂层.
- 评估涂上石墨烯的相变纤维 (GPCF) 对于电子热管理的有效性.
主要方法:
- 使用微流体技术创建核心外结构化的相变纤维.
- 设计了一种统一的,无毒的外,以防止PCM泄漏,并允许精确的尺寸控制.
- 在纤维表面涂上石墨烯涂层,以提高导热率和辐射率.
主要成果:
- 变相纤维具有统一的核心外结构,具有可控尺寸和PCM比率.
- 石墨烯涂层提高了导热率和发射率,而不会损害结构完整性.
- 实验表明,在周期性热负荷下,GPCF有效降低了电子元件的峰值和平均温度.
- 使用GPCF的被动冷却与强制空气冷却 (0.8 m/s) 的性能相匹配,零能耗.
结论:
- 涂上石墨烯的相变纤维提供了一个高效的被动热管理解决方案.
- 对于间歇性高热负荷的电子产品,GPCF技术提供了显著的节能潜力.
- 这种新的纤维封装方法对电子产品的先进,可持续的热管理具有前景.
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