Andrey Stepashkin, investigador en NUST MISIS Center for Composite Materials. Crédito:Sergey Gnuskov / NUST MISIS
Los científicos de NUST MISIS encontraron una manera de reducir el costo de producción de disipadores de calor industriales y electrónicos hasta 10 veces. Como consecuencia, el producto en sí también costaría menos. Los métodos propuestos suponen el uso de caucho y carburo de silicio como componentes, es decir, estos componentes se mezclan, prensado y sinterizado. El artículo sobre la investigación se publica en Polímeros .
La disipación de calor en los dispositivos operativos es una necesidad constante, ya que el sobrecalentamiento acorta inevitablemente la vida útil de los equipos costosos. Uno de los materiales disipadores de calor más populares es el grafito, ya que resiste perfectamente las altas temperaturas. Pero este es un material caro, ya que su producción requiere condiciones bastante "limpias" y materias primas de excepcional calidad.
Los científicos del Centro de Materiales Compuestos NUST MISIS encontraron una manera de reducir significativamente el costo de fabricación de los disipadores de calor. En lugar de grafito, se propuso utilizar materiales poliméricos, cauchos con inclusiones de carburo de silicio. En este caso, la masa de inclusiones puede incluso superar la del material base, dependiendo de la fuerza deseada, ductilidad y resistencia al calor del material final.
El proceso de producción es bastante simple:la masa de caucho se coloca entre dos rodillos que giran uno hacia el otro a diferentes velocidades. Allí también se añade carburo de silicio en polvo. Los rodillos mezclan los materiales y tiran de una masa uniforme. Próximo, la masa se coloca en una forma especial de prensa, donde se le da la forma deseada. Finalmente, el tocho prensado se sinteriza a 360 ° C.
"Esta es una producción con muy pocos residuos:en la etapa de mezcla inicial, la masa es homogénea, como plastilina o arcilla. Sus restos se pueden reutilizar inmediatamente. Además, tanto el caucho como el carburo de silicio son materiales económicos, si se compara con el grafito. El material obtenido después de la sinterización puede soportar temperaturas de hasta 300 ° C, hunde perfectamente el calor, y casi no conduce corriente. Es decir, se puede utilizar tanto en la industria como en la electrónica ", comenta Andrey Stepashkin, investigador en NUST MISIS Center for Composite Materials.
Sin embargo, como lo señalaron los científicos, su principal logro ni siquiera es la creación de este material en particular, pero en la elaboración de las propiedades mecánicas (resistencia, resistencia al agrietamiento, plasticidad, etc.) que se pueden crear utilizando los métodos descritos anteriormente. Entonces, si el carburo de silicio se reemplaza por fibra de carbono o, por ejemplo, nitruro de boro, Dichos compuestos encontrarán aplicación en otras áreas de la tecnología, como los componentes conductores de la electrónica.