+86-13521272736
Создание высокоэффективного материала для электронной изоляции: Университет архитектуры и строительства Сианя прорывает барьеры с помощью «упорядоченного молекулярного дизайна»
2025-11-01
Новый материал для герметизации обеспечивает «двойной выигрыш» в теплопроводности и электроизоляции силовых полупроводниковых устройств
Сиань, Китай — Команда по разработке новых энергетических электротехнических материалов и технологий накопления энергии из Колледжа электромеханической инженерии Сианьского университета архитектуры и строительства недавно предложила инновационную стратегию «упорядоченного молекулярного дизайна», создав новый эпоксидный материал для заливки, который обладает как сверхвысокой теплопроводностью, так и выдающимися изоляционными свойствами. Эта работа, опубликованная в престижном журнале «Передовые функциональные материалы»(Advanced Functional Materials), предлагает новое решение для повышения надежности силовых устройств в экстремальных рабочих условиях.
Современные силовые полупроводниковые устройства становятся все более компактными и мощными, что предъявляет жесткие требования к материалам для их герметизации, которые должны одновременно эффективно управлять как «теплом», так и «электричеством». Традиционные эпоксидные смолы с трудом сочетают высокую теплопроводность с высокой электроизоляцией, что является ключевым ограничением для развития отрасли.
Чтобы преодолеть этот тупик, исследовательская группа инновационно использовала органические молекулы в качестве «шаблонов», побуждая эпоксидную систему формировать высокоупорядоченную молекулярную структуру. Эта структура действует как «скоростная трасса» для передачи тепла, значительно повышая коэффициент теплопроводности. В то же время плотная молекулярная упаковка и глубокие энергетические ловушки эффективно «связывают» высокоэнергетические электроны, что позволяет материалу сохранять высокие изоляционные свойства даже при повышенных температурах, оставаясь надежным в таких условиях, как, например, 200°C.
«Благодаря минимальным изменениям на молекулярном уровне мы достигли скачка в макроскопических свойствах, — заявил доцент Ван Чжэндун, автор-корреспондент статьи. — Это позволяет материалу для герметизации не «жертвовать» одним свойством ради другого, а достигать «двойного выигрыша» в теплопроводности и изоляции». Это исследование может способствовать разработке более компактных и надежных силовых электронных устройств.
Сообщается, что команда продолжает изучать универсальность этой стратегии для различных полимерных систем, чтобы продвигать ее инженерное применение в таких областях, как новая энергетика и высоковольтное электрооборудование, способствуя модернизации отечественной индустрии силовых полупроводников.
