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財聯(lián)社上海10月11日訊（編輯 黃君芝）近期，美國東北大學(xué)的工程師們開發(fā)出了一種新型陶瓷材料，它可以被壓鑄成復(fù)雜而輕薄的零件。據(jù)稱，這一突破可能會在包括手機(jī)在內(nèi)的電子領(lǐng)域開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域，成為更高效、更耐用的散熱材料。
有趣的是，這種全新材料實際上是來源于一次實驗室事故。2021年7月，研究人員正在測試一種實驗性陶瓷化合物。理論上，陶瓷在受到極端的熱變化和機(jī)械壓力時，容易因熱沖擊而破裂，甚至爆炸。
然而，當(dāng)研究人員用噴燈噴它的時候，陶瓷意外變形并從固定裝置上掉了下來。本以為實驗失敗了，但最終發(fā)現(xiàn)樣品完好無損，只是形狀不同而已。幾次試驗后，研究人員意識到，他們可以控制其變形。于是，他們開始對陶瓷材料進(jìn)行壓縮成型，并發(fā)現(xiàn)這一過程非常快速。
對這種陶瓷的進(jìn)一步研究揭示了其底層微觀結(jié)構(gòu)，這允許它在成型過程中快速傳遞熱量，實現(xiàn)熱量有效流動。研究人員表示，這種陶瓷可以形成精致的幾何形狀，在室溫下表現(xiàn)出卓越的機(jī)械強度和導(dǎo)熱性能。這種熱成型陶瓷是材料的一個新領(lǐng)域。
該研究的作者Jason Bice說，“這是獨一無二的：從我們所看到和讀到的來看，熱成型陶瓷實際上并不存在。所以這是材料領(lǐng)域的一個新前沿?！?/p>
就電子應(yīng)用而言，它的一個優(yōu)點是它作為熱導(dǎo)體的效率高，可以冷卻高密度電子產(chǎn)品。一般來說，手機(jī)和其他電子產(chǎn)品都安裝了一層厚重的鋁層，這是吸收設(shè)備熱量所必需的。新材料厚度不到一毫米，可被塑造成更有效的散熱器件。
此外，它還不會傳輸電子，也不會干擾射頻頻率。東北大學(xué)機(jī)械和工業(yè)工程副教授Randall Erb說：“這種以聲子晶體為基礎(chǔ)的陶瓷允許熱量在沒有電子傳輸?shù)那闆r下流動。它不會干擾手機(jī)和其他系統(tǒng)的無線電頻率?！?/p>
研究人員總結(jié)稱，未來這種新型陶瓷材料可用于塑形，貼合到各種電子部件上。這種陶瓷將比目前使用的金屬更薄、更輕、效率更高。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《先進(jìn)材料》雜志上。
