I. অ্যালুমিনিয়াম বনাম ডায়মন্ড
AI কম্পিউটিং পাওয়ার যুগের আবির্ভাবের সাথে, ঐতিহ্যগত তাপ পরিবাহী এবং অপব্যবহার সমাধানগুলিকে জরুরীভাবে প্রতিবন্ধকতাগুলি কাটিয়ে উঠতে হবে-ধাতু অ্যালুমিনিয়ামের তাপ পরিবাহিতা প্রায় 240 W/(m·K), বেশিরভাগ সিরামিক পদার্থের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। গোলাকার অ্যালুমিনিয়াম পাউডার তাপীয় গ্রীস, থার্মাল প্যাড বা ফেজ-পরিবর্তন সামগ্রীতে ফিলার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এমন পরিস্থিতিতে যেখানে বৈদ্যুতিক নিরোধক প্রয়োজন হয় না বা কাঠামোগত নকশার মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে এমন পরিস্থিতিতে চিপস এবং ধাতব তাপ সিঙ্কের মধ্যে প্রয়োগ করা হয়। অন্যদিকে, হীরা তার ব্যতিক্রমী তাপ পরিবাহিতা (ঘরের তাপমাত্রায় একক স্ফটিকের জন্য প্রায় 2000 W/(m·K)) এবং তাপ সম্প্রসারণের কম সহগ (CTE) এর কারণে আলাদা। এটি শুধুমাত্র একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণার দিক হিসেবেই বিবেচিত নয় বরং তামা (অ্যালুমিনিয়াম)/ডায়মন্ড কম্পোজিট, সিলিকন কার্বাইড/ডায়মন্ড কম্পোজিট, সিভিডি থিন-ফিল্ম ম্যাটেরিয়ালস, ন্যানো পার্টিকেল লেপ, এবং টিআইএম ম্যাটেরিয়ালস যা ডায়মন্ড মাইক্রো পাউডার অন্তর্ভুক্ত করে বিভিন্ন পণ্যে তৈরি ও প্রয়োগ করা হয়েছে।
২. সমস্যা বিশ্লেষণ এবং সমাধান
সূত্র "R=BLT / (λ × A)" এর একটি ভূমিকা প্রয়োজন। এখানে, R তাপীয় প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে, BLT (বন্ড লাইনের পুরুত্ব) হল বন্ড লাইনের পুরুত্ব, λ হল উপাদানের তাপ পরিবাহিতা এবং A হল যোগাযোগের ক্ষেত্র। এই সূত্রটি স্বজ্ঞাতভাবে দেখায় যে তাপ প্রবাহকে বাধা দেওয়ার জন্য উপাদানের ক্ষমতার পরিমাপ হিসাবে তাপ প্রতিরোধের, তাপ পরিবাহিতার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। বিএলটি তাপ পরিবাহী পথের দৈর্ঘ্য হিসাবে সহজেই বোঝা যায়, যা তাপীয় প্রতিরোধের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাই তাপ পরিবাহিতার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।
নিঃসন্দেহে, হীরার অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা λ আছে। যাইহোক, অনুশীলনে, "সিলিকন গ্রীসের সান্দ্রতার উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি হীরার গুঁড়ো ভর্তি পরিমাণকে সীমাবদ্ধ করে।" পাউডার শিল্পের গবেষক, প্রকৌশলী এবং প্রযুক্তিবিদরা অবশ্যই মিঃ লিউ যে চ্যালেঞ্জগুলির মুখোমুখি হয়েছেন তার সাথে পরিচিত। সাধারণ সমাধান অন্তর্ভুক্ত:
1, কণার মিথস্ক্রিয়া কমাতে এবং ফিলার এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে সামঞ্জস্য বাড়াতে সারফেস লেপ চিকিত্সা, উচ্চ পৃষ্ঠের শক্তির মতো সমস্যাগুলিকে মোকাবেলা করে যার ফলে সহজে জমা হয়।
2, কণা আকারবিদ্যা এবং কণা আকার বন্টন সামঞ্জস্য. গোলাকার বা গোলাকার গুঁড়ো ভালো তরলতা এবং কম সান্দ্রতা প্রদান করে। বিভিন্ন আকারের কণার সংমিশ্রণ ছোট কণাগুলিকে বৃহত্তরগুলির মধ্যে শূন্যস্থান পূরণ করতে দেয়, একই বা এমনকি কম মোট আয়তনের ভগ্নাংশের সাথে একটি ঘন এবং আরও দক্ষ তাপীয় পরিবাহী নেটওয়ার্ক তৈরি করে।
3, বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়াগুলি অপ্টিমাইজ করা বা ফিলার পাউডারটি সম্পূর্ণ এবং সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া নিশ্চিত করতে সংযোজন ব্যবহার করে, সামগ্রিক কর্মক্ষমতার সাথে আপস করতে পারে এমন স্থানীয় বিচ্ছিন্নতাগুলি এড়ানো।
এই পদ্ধতিগুলির বাইরে, তাপীয় পরিবাহী কাঠামোর নির্মাণ এবং অপ্টিমাইজেশান আরও জটিল এবং বৈচিত্র্যময় উপাদান নির্বাচন এবং সমন্বয় কৌশল জড়িত। উদাহরণস্বরূপ, একক-স্ফটিক বৃহৎ কণাগুলির একটি সুশৃঙ্খল-গঠন রয়েছে যার প্রায় কোনও ত্রুটিপূর্ণ শস্যের সীমানা নেই, যা ফোনন বিক্ষিপ্তকরণকে কম করে এবং স্ফটিক জালির মাধ্যমে তাপকে বিনা বাধায় স্থানান্তর করতে দেয়। আরেকটি উদাহরণ হল পলিহেড্রাল কণা, যা স্ফটিকের সমতলগুলির মধ্যে "মুখ-থেকে-মুখোমুখি যোগাযোগ" অর্জন করতে পারে, যা গোলকীয় কণাগুলির "বিন্দু-থেকে-বিন্দুর যোগাযোগ" এর বিপরীতে, উল্লেখযোগ্যভাবে তাপ স্থানান্তর এলাকা বৃদ্ধি করে। অতিরিক্তভাবে, মাল্টি-কম্পোনেন্ট বা মাল্টি-মরফোলজি সিনার্জিগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন আরও কার্যকর তাপীয় পরিবাহী নেটওয়ার্কগুলি তৈরি করতে একই বা ভিন্ন উপাদান দিয়ে তৈরি ফ্লেক্স বা রড (উচ্চ আকৃতির অনুপাত সহ) ব্যবহার করা।