中國粉體網訊  近日，據國家知識產權局消息，華為技術有限公司公布《導熱組合物及其制備方法和應用》、《一種導熱吸波組合物及其應用》兩項“導熱材料”相關專利，該兩項專利技術均將“碳化硅導熱填料”列為關鍵材料。

電子芯片面臨日益嚴峻的散熱挑戰(zhàn)

在電子設備中，電子器件工作時會產生熱量，這就需要使這些熱量及時散出去，保持溫度在適當的范圍內。因此，需要確保產熱電子器件與散熱裝置之間高效的熱傳遞。此外，電子元器件(如芯片)的集成度不斷提高、尺寸不斷縮小，它們之間的電磁干擾現象還影響電子設備的運行。

由于電子器件的表面往往高低不平，電子器件與散熱元件之間一般存在空隙。空氣是熱的不良導體（熱導率為0.025W/(m·K)），其存在會極大的降低散熱效率。為了解決這一問題，需要在界面處填充具有較高熱導率的界面導熱材料，以降低接觸熱阻。隨著集成電路的小型化和微型化，電子設備廠家對高效的導熱散熱材料的需求愈發(fā)強烈。

熱界面材料使用示意圖

界面導熱材料通常采用含有機基體和導熱填料復合而成，其導熱性能的提升主要依靠導熱填料的作用。

由于具有優(yōu)異的電絕緣性能，陶瓷填料已經逐漸成為導熱填料的研究熱點。其中氧化鋁、氮化鋁、氮化硼是當前主要的陶瓷填料。

華為選擇了碳化硅

華為在上述專利中表明碳化硅材料具有極高的理論導熱系數和理論耐擊穿強度，同時也是一種典型的介電型吸波材料，有望成為具有導熱和吸波雙功能的填料。

于是我們看到，以上公布的兩項發(fā)明專利中，華為均采用了碳化硅填料，并闡述了該碳化硅填料的相同的性能參數：高球形度高純碳化硅填料，球形度在0.8以上，碳化硅的質量含量大于或等于99.0％，堆積密度大于1.5g/cm³；擊穿場強大于200V/mm；導熱系數大于250W/mk。

華為是在扯淡嗎？

上面我們提到，氧化鋁、氮化鋁、氮化硼是當前主要的陶瓷填料。碳化硅極少被用于導熱填料，華為在上述兩項發(fā)明專利中也均有同樣的觀點。至于原因，小編了解到的與華為所解釋的完全不同。

小編曾在經過查閱相關文獻資料后，在“碳化硅：明明導熱性能逆天，卻成為導/散熱界的“棄子”？”一文中闡述過其原因：無機粒子與材料本體之間的電導率和介電常數相差越大，高導熱絕緣材料在應用過程中內部電場畸變越強烈，電場高度集中致使材料擊穿強度降低。因此，制備高導熱復合絕緣材料時，應當選取電絕緣性能優(yōu)良、低介電常數和低損耗的與聚合物本體電學性能相近的無機粒子作為導熱填料。但是SiC的介電性能較差，采用SiC作為導熱填料不可避免會導致復合材料介電性能的弱化，因而在高絕緣聚合物復合材料中的應用受到了一定的限制。

而華為的解釋卻是：現有碳化硅粉體大多數來自于磨料行業(yè)，球形度過差，若將其直接填充至導熱組合物中會導致組合物的流動性差、填充率低等，故現有導熱組合物中極少使用碳化硅作為高導熱填料。

于是，華為表示它們的應對方法是采用砂磨整形、高溫等離子體火焰熔融成球、微粉造粒成球中的一種或多種技術對碳化硅粉體進行球形化處理，得到球形度在0.8以上的碳化硅填料。

小編對此頗有不解。

首先，“碳化硅粉體大多數來自于磨料行業(yè)”這一描述有些問題，碳化硅粉體并不是來自于磨料行業(yè)，而應該是“磨料行業(yè)是碳化硅粉體一大應用領域”，與磨料用碳化硅粉體類似的還有陶瓷級碳化硅粉體，半導體級碳化硅粉體，如果你需要，自會有廠家給你定制導熱級碳化硅粉體。

其次，其解釋說“碳化硅球形度過差”，這就更扯淡了，要知道碳化硅單晶理論導熱率可高達490W•m⁻¹•K⁻¹，在實際應用中即便達不到此上限，在無機材料中也屬于佼佼者，難道就因為其“來自于磨料行業(yè)，球形度過差”而棄之不用？

當然，華為強調的不是“碳化硅粉體大多數來自于磨料行業(yè)”，而是當前碳化硅粉體球形度差的問題，因此它們采用砂磨整形、高溫等離子體火焰熔融成球、微粉造粒成球中的一種或多種進行球形化處理。

可是，考慮到碳化硅超高的導熱性能，以及與氮化鋁、六方氮化硼相比更低的成本，誰能經受得住這種誘惑？難道在他們之前，僅僅一個“球形化處理”就難倒了大家嗎。

所以，你認同華為“碳化硅粉體大多數來自于磨料行業(yè)，球形度過差，故現有導熱組合物中極少使用碳化硅作為高導熱填料�！边@一說法嗎？

（中國粉體網/山川）

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