六方氮化硼:助力手机主板散热

作者:氮硼科技 2025-10-20

刷手机、玩大型游戏时,设备突然发烫是很多人都有过的体验。手机过热会带来诸多问题,如使用体验变差、屏幕误触、网络连接不稳定,甚至存在起火、爆炸等安全隐患。而六方氮化硼(hBN)这种材料,或许能让电子设备过热问题得到解决。

电子设备过热,主要源于CPUGPU高负荷运算时功耗骤增,5G网络、Wi-Fi热点持续传输也会使射频芯片产生大量热量。传统散热材料,如散热铜片、石墨片和导热硅胶,导热机理各有不同。铜片靠自由电子迁移传热,效率较高;石墨片和导热硅胶主要依赖声子(晶格振动)传热,但传热过程会受声子散射影响,材料接触界面因声子失配会产生热阻,限制了热量传递效率。

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六方氮化硼与传统材料不同,它是一种超各向异性材料,晶体结构与石墨相似,不同方向物理性质差异大。面内方向热导率可达400W/m·K,垂直方向仅约2W/m·K。而且,它在中红外波段有独特介电常数特性,能支持双曲声子极化子以近场电磁波形式高效传播,提升热传递效率。

美国加州大学洛杉矶分校研究团队通过实验验证了其优势。他们发现,金 - 六方氮化硼界面的热边界导热率高达100MW/m·K,是传统声子传导方式的10 - 100倍。双曲声子极化子模式下,热流传递时间仅0.01 - 0.1毫秒,远快于传统方式的1 - 10毫秒,为高功率电子和光子器件提供了新散热方案。

目前实验仅聚焦于金 - 六方氮化硼界面,六方氮化硼厚度对性能的影响还需进一步研究。但这项技术为构建更安全、稳定、高效的未来电子设备提供了新方向。随着研究深入,六方氮化硼有望改变电子器件热量设计和管理方式,让设备过热问题成为过去。

氮硼科技h-BN粉体采用先进连续煅烧设备高温法合成,粉体纯度高、一致性好、批量供货能力强、成本有优势。目前有PBN700(纯度≥99.5%)、PBN500(纯度>99%)、PBN300(纯度>98%)、PBN100(纯度>97%)四种规格产品可供选择,已成功应用于导热凝胶、电子封装、高温绝缘材料、氮化硼陶瓷等行业。


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