加州大学洛杉矶分校领导的团队发现了具有创纪录导热率的金属材料

Theta 相氮化钽的导热性能比铜好近三倍,为冷却电子设备和人工智能硬件开辟了新途径。

来源:UCLA

加州大学洛杉矶分校领导的多机构研究小组发现了一种金属材料,其导热系数是金属中最高的,挑战了长期以来关于金属材料热传输极限的假设。

本周发表在《科学》杂志上的这项研究由加州大学洛杉矶分校萨穆埃利工程学院机械与航空航天工程教授胡永杰领导。研究小组报告称,金属θ相氮化钽的导热效率比铜或银(最好的传统导热金属)高出近三倍。

热导率描述了材料传导热量的效率。高导热率材料对于消除电子设备中的局部热点至关重要,因为过热会限制性能、可靠性和能源效率。铜目前在全球散热器市场占据主导地位,约占商用热管理材料的 30%,导热系数约为 400 瓦/米开尔文。

加州大学洛杉矶分校领导的团队发现,相比之下,金属 theta 相氮化钽具有约 1,100 W/mK 的超高导热率,为金属材料树立了新基准,并重新定义了金属热传输的可能性。

“随着人工智能技术的快速发展,散热需求正在将铜等传统金属推向性能极限,全球芯片和人工智能加速器对铜的严重依赖正成为一个关键问题,”胡说,他也是加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的成员。 “我们的研究表明,θ 相氮化钽可能是一种全新的、卓越的替代品,可实现更高的导热率,并可能有助于指导下一代热材料的设计。”

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