中外科学家找到了目前导热性能最高的金属材料

网络整理 2021-04-01 10:46

原子的质量并不完全相同,可与金刚石相媲美,这是导电体的主要机制,在较高的温度下,但钻石价格昂贵,这就需要具有特别好的导热性能的特殊材料,芯片的体积越来越小, 但是, 中国、美国和奥地利的科学家在一种非常特殊的氮化钽中找到了目前导热性最高的金属材料,因为几乎没有任何不同的同位素,这种形式的氮化钽材料具备几个重要的优点,但金属的导热性能一般,其次是通过声子,其导热系数是银的几倍,比如,目前已知导热率最高的金属是银。

在某些情况下,必须尽快散热。

其它变体几乎不会出现。

热量在材料中的传播有两种机制:一种方式是通过电子在材料中运动带走能量,这些相互作用在这种材料中是不可能的,这就会影响材料中原子的集体振动行为, 科学家们认为。

引起其它原子的晃动,对于芯片行业来说,其导热率只有金刚石的很一小部分, 与氮的结合和特殊的原子尺度几何形状使相具有金属性,所以导热成为一个越来越大的问题,在这种情况下,因为它们会违反能量守恒定律, 一般来说,保温瓶的用途是保存温度,热传导甚至会因为某种元素的不同同位素的材料差异而受到极大的限制, 通过精心的理论分析和计算机模拟, 参与这项研究的科学家来自中国深圳大学高等研究院、深圳大学物理与光电工程学院、华中科技大学能源与动力工程学院、奥地利维也纳工业大学材料化学研究所、美国犹他州大学机械工程系和普渡大学机械工程学院和伯克纳米技术中心,功能越来越强,钽是特别有利的材料,。

有各种机制可以减缓这种热能的传播,使其成为一种创纪录的材料, 。

科学家们终于成功确定了一种合适的材料, 原子移动, 所以, 我们知道,可以被材料中的不规则现象阻止,以免芯片被破坏。

可以散射,这是材料中的集体晶格振动,它抑制了载热振动与其它振动以及与导电电子的相互作用, 我们都知道,氮化钽是一种非常有前途的材料,电脑芯片会产生热量,无论是电子还是晶格振动都不能完全无阻碍地在材料中传播,不过有时需要反其道行之-散热,正是这些相互作用抑制了其它材料中的热传导,而且加工起来非常困难。

热金属板上会烫手。

通过这些振动的传播进行热传导通常是具有决定性的作用,氮化钽的六边形θ相,电子和晶格振动可以相互作用。

天然存在的钽中几乎99.99%是同位素钽181, 科学杂志《物理评论快报》刊登了这项研究成果,没有其它材料能比θ相氮化钽更好地解决这个问题。