I. Ál vs Diamond
Með tilkomu tímabil gervigreindaraflsins þurfa hefðbundnar varmaleiðni- og -dreifingarlausnir brýnt að vinna bug á flöskuhálsum-Málmál hefur varmaleiðni um það bil 240 W/(m·K), umtalsvert hærri en flest keramikefni. Kúlulaga álduft er hægt að nota sem fylliefni í hitafeiti, hitapúða eða fasa-breytingarefni, notað á milli spóna og málmhitaskápa í aðstæðum þar sem rafeinangrun er ekki nauðsynleg eða hægt er að ná fram með burðarvirkishönnun. Demantur á hinn bóginn sker sig úr vegna einstakrar varmaleiðni (u.þ.b. 2000 W/(m·K) fyrir staka kristalla við stofuhita) og lágs varmaþenslustuðul (CTE). Það er ekki aðeins litið á það sem mikilvæga rannsóknarstefnu heldur hefur það einnig verið þróað og notað í ýmsar vörur, þar á meðal kopar (ál)/demantur samsett efni, kísilkarbíð/demantur samsett efni, CVD þunn-filmuefni, nanóagna húðun og TIM efni sem innihalda demant örduft.
II. Vandamálagreining og lausnir
Kynning á formúlunni "R=BLT / (λ × A)" er nauðsynleg. Hér táknar R hitaviðnám, BLT (Bond Line Thickness) er þykkt tengilínunnar, λ er hitaleiðni efnisins og A er snertiflöturinn. Þessi formúla sýnir innsæi að hitaviðnám, sem mælikvarði á getu efnis til að hindra varmaflæði, er í öfugu hlutfalli við hitaleiðni. Auðvelt er að skilja BLT sem lengd hitaleiðnibrautarinnar, sem er í beinu hlutfalli við hitaviðnám og því í öfugu hlutfalli við hitaleiðni.
Án efa hefur demantur hærri hitaleiðni λ en ál. Hins vegar, í reynd, takmarkar „veruleg aukning á seigju kísilfeiti fyllingarmagn demantsdufts“. Vísindamenn, verkfræðingar og tæknimenn í duftiðnaðinum þekkja vissulega þær áskoranir sem herra Liu stendur frammi fyrir. Algengar lausnir eru:
1, Yfirborðshúðunarmeðferð til að draga úr víxlverkun agna og auka samhæfni milli fylliefnisins og fylkisins, sem tekur á vandamálum eins og mikilli yfirborðsorku sem veldur auðveldri þéttingu.
2, Stilla formgerð agna og dreifingu kornastærðar. Kúlulaga eða kúlulaga duft bjóða upp á betri vökva og lægri seigju. Með því að sameina agnir af mismunandi stærðum geta smærri agnir fyllt upp í eyðurnar á milli stærri og mynda þéttara og skilvirkara varmaleiðandi net með sama eða jafnvel lægra heildarrúmmálshlutfalli.
3, Hagræðing dreifingarferla eða notkun aukefna til að tryggja að fylliefnisduftið sé að fullu og jafnt dreift, forðast staðbundnar ósamfellur sem gætu dregið úr heildarframmistöðu.
Fyrir utan þessar aðferðir felur smíði og hagræðing varmaleiðandi mannvirkja í sér flóknari og fjölbreyttari efnisval og samsetningaraðferðir. Til dæmis hafa stakar-kristallar stórar agnir vel-skipaða uppbyggingu með nánast engin gölluð kornamörk, sem lágmarkar hljóðdreifingu og leyfir hita að flytjast óhindrað í gegnum kristalgrindurnar. Annað dæmi eru fjölhúðaðar agnir, sem geta náð „andliti-til-andlitssnertingu“ milli kristalplana, öfugt við „punkt-til-punktssnertingu“ kúlulaga agna, sem eykur varmaflutningssvæðið verulega. Að auki er hægt að nýta fjöl-íhluta eða fjöl-formfræðileg samlegðaráhrif, eins og að nota flögur eða stangir (með háum stærðarhlutföllum) úr sama eða mismunandi efnum til að búa til skilvirkari varmaleiðandi net.