隨著電子設備中功率密度的快速增加,熱管理成為了維持可靠性和性能的關鍵問題。散熱功率不足會使得電子器件溫度升高并縮短器件壽命。芯片和散熱器接觸表面之間由于粗糙產(chǎn)生的空氣間隙阻礙了從芯片到散熱器的熱傳遞,這是熱傳遞過程中熱阻最大的部分。熱界面材料（TIM）用于替換接觸表面之間的空氣隙以增強熱傳導。垂直排列的碳納米管（CNT）陣列和銅納米線是很有前景新型熱界面材料中,因為它們具有高機械順應性和高內(nèi)在熱導率。一些先前的工作表明,與目標表面直接干接觸的碳納米管陣列具有很低的接觸熱導率,這是散熱路徑中主要的熱阻。本研究對碳納米管陣列做了垂向的壓力實驗,并使用電子顯微鏡（SEM）和原子力顯微鏡（AFM）對其側(cè)面和頂部進行表征,得到了陣列加載時的變形規(guī)律。使用相敏瞬態(tài)熱反射（PSTTR）技術,本實驗測量碳納米管陣列和銅（Cu）鍍層表面在不同壓力下的接觸熱導率,證明了接觸壓力是優(yōu)化碳納米管陣列熱界面材料熱性能的關鍵因素之一。實驗結(jié)果表明,Cu-CNT陣列接觸熱導率對表面變形具有很強的依賴性,并且隨著接觸壓力從0.05增加到0.15MPa而具有一個數(shù)量級的增加。此外,壓力在達到0.15MPa后對接觸熱阻的... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２基于納米線／納米管陣列的熱界面材料??

圖２．１化學氣相沉積系統(tǒng)的實物裝置??化學氣相沉積系統(tǒng)主要由高溫管式爐和四路氣體（氬氣，濕潤氬氣，乙烯，??氫氣）質(zhì)量流量控制器構(gòu)成，如圖２．１所示。將準備好的基底放入加熱爐的石英??管中，打開氬氣通道（１０００?ｓｅｅｍ），在氬氣沖洗干凈管道內(nèi)的空氣后（１？２分鐘），??開始加熱反應爐。在反應爐溫度達到６００°Ｃ打開氫氣（８０?ｓｅｅｍ）及水（１０?ｓｅｅｍ）和復??１０??

時間控制為１０分鐘和１５分鐘，得到的碳納米管陣列的高度分別為２００微米和??５００微米。之后關掉其它三路氣源，只保留氬氣作為保護氣讓反應爐慢慢降至室??溫，圖２．２是碳納米管陣列生長流程圖。??＾?Ａｔ?（?２００ｓｃｃｍ?）?＾??Ｑ＞?Ｈ２（８０ｓｃｃｍ）?Ｈ２０（１００ｐｆｘｎ）??３??－＞??２?７?Ｃ２Ｈ４（８０ｓｃｃｍ）??？?＜?＾??〇：?ＲｏｏｍＴ?ｌ／Ｈｅａｔｉｎｇ?Ｇｒｏｗｔｈ?Ｃｏｏｌｉｎｇ＼?＾??０?１５??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??圖２．２碳納米管陣列生長流程圖??２．１．３碳納米管陣列表征??使用電子顯微鏡（ＳＥＭ）觀察制得的垂向碳納米管陣列如圖２．３所示，該陣??列高度為２００微米，單根碳管直徑平均為１０－２０納米。由陣列上表面的ＳＥＭ圖??可以看到，碳納米管的頂部相互纏繞形成了致密的頂棚。該頂層的形成原因是單??根碳納米管的頂部由于范德華力而相互靠近進而相互纏繞，這種纏繞使得上表面??的形貌十分復雜和無序，粗糙度較大。??１１??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同制造工藝銅箔電爆驅(qū)動飛片能力[J]. 郭菲,付秋菠,王窈,王猛,黃輝,沈瑞琪.  含能材料. 2015(08)
[2]單根一維TiO2納米線的電子輸運性能[J]. 孫嵐,左娟,賴躍坤,聶茶庚,林昌健.  物理化學學報. 2007(10)
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碩士論文
[1]基于3ω法體塊和薄膜材料熱物性的研究[D]. 鄧玉杰.南京大學 2016
[2]基于模板法電沉積制備鈷納米線及其相穩(wěn)定性[D]. 李成.上海交通大學 2013
[3]基于適體的癌細胞檢測及碳納米管復合材料生物相容性研究[D]. 潘春鋒.湖南大學 2009



本文編號：3535384