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據最近發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上的論文，美國東北大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種可壓鑄成復雜零件的全陶瓷材料。這一行業(yè)突破可能改變包括手機和其他無(wú)線(xiàn)電部件在內的散熱電子產(chǎn)品的設計和制造。2021年7月，研究人員正在測試一種實(shí)驗性陶瓷化合物。

      陶瓷在受到極端的熱變化和機械壓力時(shí)，容易因熱沖擊而破裂，甚至爆炸。當用噴燈噴陶瓷時(shí)，它變形了。幾次試驗后，研究人員意識到，他們可以控制其變形。于是，他們開(kāi)始對陶瓷材料進(jìn)行壓縮成型，發(fā)現這一過(guò)程非?？焖?。

底層微觀(guān)結構允許全陶瓷在成型過(guò)程中快速傳遞熱量，實(shí)現熱量有效流動(dòng)。研究人員表示，這種陶瓷可以形成精致的幾何形狀，在室溫下表現出卓越的機械強度和導熱性能。這種熱成型陶瓷是材料的一個(gè)新領(lǐng)域。

      這款新產(chǎn)品有可能帶來(lái)兩項行業(yè)改進(jìn)。首先是它作為熱導體的效率高，可以冷卻高密度電子產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，手機和其他電子產(chǎn)品都安裝了一層厚重的鋁層，這是吸收設備熱量所必需的。新材料厚度不到一毫米，可被塑造成所需的冷卻表面。

東北大學(xué)機械和工業(yè)工程副教授蘭德?tīng)枴ざ虿颊f(shuō)：“這種以聲子晶體為基礎的陶瓷允許熱量在沒(méi)有電子傳輸的情況下流動(dòng)。它不會(huì )干擾手機和其他系統的無(wú)線(xiàn)電頻率?！?br/>
      另一個(gè)改進(jìn)是它可以直接與電氣部件進(jìn)行形狀匹配。研究人員展示了這種陶瓷的非牛頓行為，他們通過(guò)振動(dòng)將一團塊狀的陶瓷漿料液化，重新組織了材料的結構成為可模制的陶瓷。

研究人員認為，未來(lái)這種全陶瓷材料可用于塑形，貼合到各種電子部件上。這種陶瓷將比目前使用的金屬更薄、更輕、效率更高。