- Des chercheurs coréens ont développé un processus économe en énergie pour changer l'orientation des charges dans les composites polymères thermoconducteurs.
- La méthode utilisée est la thermophorèse, qui utilise un gradient de température pour provoquer le déplacement des particules de charge et leur réalignement dans le matériau composite.
- Cette méthode permet d'améliorer la gestion thermique dans l'électronique et les batteries, tout en évitant les modifications de surface qui compromettent la qualité du matériau.
En raison de leur légèreté et de leur flexibilité, les composites polymères thermoconducteurs sont appliqués entre une source de chaleur et un dissipateur dans l’électronique pour dissiper la chaleur générée dans l’environnement. Une dissipation thermique efficace est obtenue grâce à l’utilisation de prices avec certaines orientations qui facilitent le flux de chaleur. Cependant, le processus classique de modification de l’orientation du matériau de remplissage est un processus énergivore qui nécessite l’utilisation de champs électriques/magnétiques et des modifications de surface area qui peuvent compromettre la qualité du matériau de remplissage et ses propriétés thermiques.
Maintenant, dans une nouvelle étude, le professeur Chae Bin Kim et son équipe de l’Université nationale de Pusan, en République de Corée, ont développé un processus économe en énergie pour changer l’orientation de la charge sans avoir besoin de modifications de surface.
Cet posting a été mis en ligne le 17 octobre 2022 et sera publié dans le volume 117 de la revue Polymer Screening le 1er janvier 2023.
La méthode proposée utilise la thermophorèse, un phénomène dans lequel un gradient de température provoque le déplacement ou la rotation de particules solides en suspension dans un milieu fluide. Pour préparer le composite polymère, les chercheurs ont suspendu des particules de cost de nitrure de bore hexagonal (h-BN) thermiquement conductrices dans un liquide durcissable aux UV et les ont enduites entre deux plaques de verre. Un gradient de température a été appliqué le very long de l’épaisseur du movie, provoquant la rotation des particules de charge et leur réalignement le long du gradient de température appliqué. Lors de la réalisation des orientations souhaitées, le composite a été photodurci, ce qui a donné un composite solide avec des orientations de charge fixes qui forment une voie de transfert de chaleur.
“À notre connaissance, l’étude actuelle est la première démonstration expérimentale du contrôle de l’orientation de la cost anisotrope à l’aide de la thermophorèse”, déclare le professeur Kim.
Les composites polymères thermoconducteurs tels que la pâte thermique sont utilisés dans les téléphones, les ordinateurs portables et même dans les batteries. Compte tenu de la output croissante d’électronique et de la changeover attendue vers les véhicules électriques, la méthode proposée a le potentiel de réduire le coût énergétique de la fabrication de composites polymères thermoconducteurs. De plus, en évitant le besoin de modifications de surface, des composites polymères thermoconducteurs hautement efficaces peuvent être développés pour une meilleure dissipation de la chaleur et prolonger la durée de vie de l’électronique.
“Des matériaux de dissipation thermique efficaces peuvent garantir les meilleures ailments de fonctionnement de l’appareil avec une fiabilité, une durée de vie et une sécurité de l’utilisateur améliorées”, déclare le professeur Kim.
Outre l’amélioration de la conductivité thermique, les costs sont également utilisées pour modifier les propriétés optiques, électriques et mécaniques d’un composite. En offrant un moyen de réorienter la cost sans aucune modification de floor, la méthode proposée peut également être adoptée pour ajuster les propriétés d’une big gamme de composites polymères sans détériorer leur qualité.
