Inhaltsverzeichnis
Kapitel 1 Einleitung
1.1 Kühlkörpermaterialien verstehen
1.1.1 Definition und Funktion von Kühlkörpermaterialien
1.1.2 Die Schlüsselrolle von Kühlkörpermaterialien in elektronischen Systemen
1.2 Grundlegende Einführung in Wolframkupfer-Kühlkörper
1.2.1 Komponentenverhältnis eines herkömmlichen Wolframkupfer-Kühlkörpers
1.2.2 Mikrostruktur des Wolframkupfer-Kühlkörpers
1.2.3 Analyse des Bindungsmechanismus von Wolfram und Kupfer auf atomarer Ebene
1.3 Grundlegende Eigenschaften des Wolframkupfer-Kühlkörpers
1.4 Entwicklungsgeschichte und aktueller Status des Wolframkupfer-Kühlkörpers
1.4.1 Entwicklung von Wolframkupfer-Kühlkörpern
1.4.2 Wichtige technologische Durchbrüche in verschiedenen Zeiträumen
1.4.3 Anwendungsstatus und Entwicklungsperspektiven von Wolframkupfer-Kühlkörpern
Kapitel 2 Leistung des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.1 Wärmeleitfähigkeit des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.1.1 Wärmeleitfähigkeitsmechanismus des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.1.2 Faktoren, die die Wärmeleitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern beeinflussen
2.1.2.1 Einfluss der Zusammensetzung auf die Wärmeleitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern
2.1.2.2 Einfluss der Struktur auf die Wärmeleitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern
2.1.2.3 Einfluss von Verunreinigungen auf die Wärmeleitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern
2.1.3 Prüfverfahren für die Wärmeleitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern
2.1.4 So verbessern Sie die Wärmeleitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern
2.2 Kontrolle des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.2.1 Prinzip des Wärmeausdehnungskoeffizienten eines Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.2.2 Einfluss des Wolfram-Kupfer-Verhältnisses auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten
2.2.3 Prüfverfahren für den Wärmeausdehnungskoeffizienten von Wolframkupfer-Kühlkörpern
2.2.3 Methoden und Strategien zur Erzielung einer genauen Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten
2.3 Mechanische Eigenschaften des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.3.1 Festigkeit des Wolframkupfer-Kühlkörpers und seine Prüfmethode
2.3.2 Härte des Wolframkupfer-Kühlkörpers und seine Testmethode
2.3.3 Zähigkeit des Wolframkupfer-Kühlkörpers und seine Testmethode
2.3.4 Duktilität von Wolframkupfer-Kühlkörpern und ihre Testmethode
2.3.5 Zusammenhang zwischen mechanischen und thermischen Eigenschaften von Wolframkupfer- Kühlkörpern
2.4 Elektrische Leitfähigkeit und andere Eigenschaften des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.4.1 Elektrische Leitfähigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern und deren Prüfverfahren
2.4.2 Oxidationsbeständigkeit von Wolframkupfer-Kühlkörpern und deren Testmethode
2.4.3 Korrosionsbeständigkeit und andere Leistungsmerkmale des Wolframkupfer-Kühlkörpers
2.5 CTIA GROUP LTD Kupfer-Wolfram-Kühlkörper MSDS
Kapitel 3 Klassifizierung von Wolframkupfer-Kühlkörpern
3.1 Klassifizierung von Wolframkupfer-Kühlkörpern nach Zusammensetzungsverhältnis
3.1.1 Leistung und Anwendung von W90Cu10
3.1.2 Leistung und Anwendung von W85Cu15
3.1.3 Leistung und Anwendung von W80Cu20
3.1.4 Leistung und Anwendung von W75Cu25
3.1.5 Leistung und Anwendung von W50Cu50
3.1.6 Leistungsvergleich verschiedener Wolfram-Kupfer-Zusammensetzungsverhältnisse
3.2 Klassifizierung von Wolframkupfer-Kühlkörpern nach Herstellungsverfahren
3.2.1 Herstellung eines Wolframkupfer-Kühlkörpers durch Pulvermetallurgie
3.2.2 Herstellung eines Wolframkupfer-Kühlkörpers durch Infiltration
3.2.3 Weitere neue Herstellungsverfahren (z. B. Heißpressen , Sintern, Plasmaspritzen)
3.3 Klassifizierung von Wolframkupfer-Kühlkörpern nach Anwendungsgebiet
3.3.1 Wolframkupfer-Kühlkörper für elektronische Verpackungen
3.3.2 Wolframkupfer-Kühlkörper für Luft- und Raumfahrtanwendungen
3.3.3 Wolframkupfer-Kühlkörper für industrielles Wärmemanagement
3.3.4 Wolframkupfer-Kühlkörper zur Laserheizung
3.3.5 Andere Wolframkupfer-Kühlkörper für spezielle Zwecke
Kapitel 4 Vorbereitungstechnologie für Wolframkupfer-Kühlkörper
4.1 Traditioneller Herstellungsprozess eines Wolframkupfer-Kühlkörpers
4.1.1 Pulvermetallurgie (Prinzip, Verfahren und Schlüsselschritte)
4.1.2 Infiltrationsmethode (Verfahren und Vor- und Nachteileanalyse)
4.1.3 Technische Aspekte des Hochtemperatur-Flüssigphasensinterns
4.2 Moderne innovative Technologie des Wolframkupfer-Kühlkörpers
4.2.1 Prinzipien und Vorteile des heißisostatischen Pressens
4.2.2 Einführung in die Spark-Plasma-Sintertechnologie
4.2.3 Andere aufkommende Technologien wie die 3D-Drucktechnologie
4.3 Prozessvergleich und Auswahl von Wolframkupfer-Kühlkörpern
4.3.1 Unterschiede in den Auswirkungen verschiedener Herstellungsverfahren auf die Materialeigenschaften
4.3.2 Überlegungen zur Auswahl eines geeigneten Vorbereitungsprozesses auf Grundlage der Anwendungsanforderungen
4.3.3 Kostenanalyse und Optimierungsstrategie des Vorbereitungsprozesses
4.4 Qualitätskontrolle und Inspektion von Wolframkupfer-Kühlkörpern
4.4.1 Wichtige Verbindungen in der Materialqualitätskontrolle
4.4.2 Methoden und Standards zur Prüfung der Materialleistung (Dichte, Zusammensetzung, Leistungsprüfung usw.)
4.4.3 Fehleranalyse und Verbesserungsmaßnahmen des Wolframkupfer-Kühlkörpers
Kapitel 5 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern im Bereich elektronischer Informationen
5.1 Wärmeableitung von Halbleiterbauelementen
5.1.1 Herausforderungen bei der Wärmeableitung von Leistungshalbleiterchips
5.1.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern bei der Chip-Wärmeableitung
5.1.3 Leistungsvergleich zwischen Wolframkupfer-Kühlkörper und anderen Wärmeableitungsmaterialien
5.2 Gehäuse integrierter Schaltungen
5.2.1 Anforderungen an Kühlkörpermaterialien in integrierten Schaltkreisgehäusen
5.2.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in verschiedenen Verpackungsformen
5.2.3 Mechanismus zur Verbesserung der Leistung integrierter Schaltkreise durch Wolframkupfer-Kühlkörper
5.3 Wärmeableitung von Kommunikationsgeräten
5.3.1 Merkmale der Wärmeableitungsanforderungen für 5G-Kommunikationsbasisstationsausrüstung
5.3.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern im Kommunikationsmodul
5.3.3 Wolframkupfer-Kühlkörper unterstützen die Entwicklung der Miniaturisierung und hohen Effizienz von Kommunikationsgeräten
5.4 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in anderen elektronischen Geräten
5.4.1 Anwendung in Computer-CPU-Kühllösungen
5.4.2 Erkundung potenzieller Anwendungen in der Unterhaltungselektronik
Kapitel 6 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in der Energie- und Stromwirtschaft
6.1 Wärmeableitung leistungselektronischer Geräte
6.1.1 Erwärmungsprobleme von Leistungselektronikbauelementen wie Thyristoren und IGBTs
6.1.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in Leistungselektronikgeräten
6.1.3 Beitrag von Wolframkupfer-Kühlkörpern zur Verbesserung der Stabilität und Effizienz von Energiesystemen
6.2 Neue Energieerzeugungsanlagen
6.2.1 Anforderungen an die Wärmeableitung von Photovoltaik-Wechselrichtern
6.2.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in Windturbinenkonvertern
6.2.3 Die Bedeutung des Wolframkupfer-Kühlkörpers für die Entwicklung der neuen Energiebranche
6.3 Wärmeableitung des Energiespeichersystems
6.3.1 Herausforderungen beim Wärmemanagement von Lithium-Batterie-Energiespeichersystemen
6.3.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern bei der Wärmeableitung von Energiespeicherbatterien
6.3.3 Die Rolle des Wolframkupfer-Kühlkörpers bei der Verbesserung der Leistung des Energiespeichersystems
Kapitel 7 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern im Luft- und Raumfahrtbereich
7.1 Wärmeableitung elektronischer Flugzeugausrüstung
7.1.1 Wärmeableitungsprobleme von Avionikgeräten in komplexen Umgebungen
7.1.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in Flugzeugavioniksystemen
7.1.3 Wolframkupfer-Kühlkörper erfüllt die Anforderungen an geringes Gewicht und hohe Leistung im Luftfahrtbereich
7.2 Thermische Kontrolle von Satelliten und Raumfahrzeugen
7.2.1 Funktionsprinzip und Anforderungen an das Satelliten-Wärmekontrollsystem
7.2.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in elektronischen Satellitengeräten
7.2.3 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern im Satellitenenergiesystem
7.2.4 Die Bedeutung von Wolframkupfer-Kühlkörpern für den langfristig stabilen Betrieb von Raumfahrzeugen
7.3 Leistung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in speziellen Umgebungen
7.3.1 Auswirkungen hoher Temperaturen auf den Wolframkupfer-Kühlkörper
7.3.2 Einfluss niedriger Temperaturen auf den Wolframkupfer-Kühlkörper
7.3.3 Strahlungseffekt auf Wolframkupfer-Kühlkörper
7.3.4 Studie zur Stabilität von Wolframkupfer-Kühlkörpern in extremen Umgebungen
7.3.5 Optimierungsstrategie für Wolframkupfer-Kühlkörper für extreme Umgebungen
Kapitel 8 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in anderen Bereichen
8.1 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in medizinischen Geräten
8.1.1 Anforderungen an die Wärmeableitung medizinischer Bildgebungsgeräte
8.1.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in medizinischen Lasergeräten
8.1.3 Die Rolle des Wolframkupfer-Kühlkörpers bei der Verbesserung der Leistung medizinischer Geräte
8.2 Anwendung von Wolframkupfer-Kühlkörpern in der industriellen Fertigung
8.2.1 Anwendung von Elektrodenmaterialien in der Funkenerosion
8.2.2 Erkundung potenzieller Anwendungen im Formenbau
Kapitel 9 Entwicklungsperspektiven von Wolframkupfer-Kühlkörpern
9.1 Forschungs- und Entwicklungsrichtung des neuen Wolframkupfer-Kühlkörpers
9.1.1 Gradientenstrukturdesign und Prozessinnovation
9.1.2 Nanokompositverstärkung und Grenzflächentechnik
9.1.3 Multifunktionales integriertes Design
9.2 Integration und Entwicklung von Wolframkupfer-Kühlkörpern und neuen Technologien
9.2.1 KI-getriebene Material-Gentechnik
9.2.2 Internet der Dinge und intelligentes Wärmemanagementsystem
9.3 Marktnachfrage und Branchenaussichten für Wolframkupfer-Kühlkörper
9.4 Regionale Wettbewerbslandschaft von Wolfram-Kupfer-Kühlkörpern
9.4.1 Dominanz im asiatisch-pazifischen Raum (Kapazitätsanteil von China und Japan)
9.4.2 Europäische und amerikanische technische Barrieren und nationale Substitutionsziele
9.5 Herausforderungen und Lösungen für Wolframkupfer-Kühlkörper
9.5.1 Kostenkontrollstrategie
9.5.2 Richtung der Leistungsverbesserung
Kapitel 10 Normen und Spezifikationen für Wolframkupfer-Kühlkörper
10.1 Chinesischer Nationalstandard für Wolframkupfer-Kühlkörper
10.2 Internationale Normen für Wolframkupfer-Kühlkörper
10.3 Wolframkupfer-Kühlkörperstandards in Europa, Amerika, Japan, Südkorea und anderen Ländern auf der ganzen Welt
Anhang:
Glossar zu Wolframkupfer-Kühlkörpern
Verweise
Kapitel 1: Einführung
1.1 Kühlkörpermaterialien verstehen
1.1.1 Definition und Funktion von Kühlkörpermaterialien
Kühlkörpermaterial ist eine Klasse von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit, angemessenem Wärmeausdehnungskoeffizienten und guten mechanischen Eigenschaften, die zum Absorbieren, Leiten und Ableiten der beim Betrieb elektronischer Geräte oder anderer Ausrüstung entstehenden Wärme dienen, um die Ausrüstung in einem sicheren Betriebstemperaturbereich zu halten. Seine Hauptfunktion besteht darin, Wärme durch effiziente Wärmeleitung und Wärmestrahlung von Bereichen mit hohen Temperaturen (wie Chips oder Leistungsmodulen) in Bereiche mit niedrigen Temperaturen (wie der Umgebung oder dem Kühlsystem) zu übertragen und so eine Überhitzung des Geräts und damit verbundene Leistungseinbußen oder Ausfälle zu verhindern. Kühlkörpermaterialien haben in der Regel eine hohe Wärmeleitfähigkeit (beispielsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer etwa 401 W/ m·K und die einer Molybdän-Kupfer-Legierung etwa 150-270 W/ m·K ), können Wärme schnell übertragen und müssen zum Wärmeausdehnungskoeffizienten elektronischer Komponenten passen, um thermische Spannungen zu verringern. Beispielsweise sind Molybdän-Kupfer-Platten (wie Mo70Cu30) aufgrund ihres einstellbaren Wärmeausdehnungskoeffizienten (ca. 8–10 × 10⁻⁶/K) sehr gut mit Keramiksubstraten (wie Aluminiumnitrid) kompatibel und werden häufig als Wärmeableitungssubstrate für 5G-Kommunikationsgeräte verwendet. Eine weitere wichtige Aufgabe von Kühlkörpermaterialien besteht darin, die langfristige Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern und die Alterung der Geräte durch effektives Wärmemanagement zu reduzieren. Beispielsweise gewährleisten Kühlkörpermaterialien im Leistungsmodul von Elektrofahrzeugen die Stabilität von Batterien und Wechselrichtern unter hoher Belastung und verlängern die Lebensdauer der Geräte. Darüber hinaus müssen Kühlkörpermaterialien eine gute Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, um sich an komplexe Herstellungsprozesse und verschiedene Arbeitsumgebungen anzupassen, wie z. B. hohe Temperaturen und Vibrationen in der Luft- und Raumfahrt.
Die Rolle von Kühlkörpermaterialien beschränkt sich nicht nur auf das Wärmemanagement, sondern umfasst auch die strukturelle Unterstützung und die Optimierung der elektrischen Leistung. In manchen Anwendungen müssen Kühlkörpermaterialien leitfähig sein. Beispielsweise werden Molybdän-Kupfer-Platten sowohl als Wärmeableitungssubstrate als auch als leitfähige Komponenten in elektronischen Hochfrequenzgeräten eingesetzt und ihre Leitfähigkeit kann 30–40 % IACS (International Annealed Copper Standard) erreichen. Die Wahl des Kühlkörpermaterials wirkt sich direkt auf Leistung, Kosten und Zuverlässigkeit der Geräte aus. In der Optoelektronik beispielsweise werden für Hochleistungslaser Kühlkörpermaterialien (wie Mo60Cu40) verwendet, um die thermische Belastung zu bewältigen und die Stabilität der Laserwellenlänge zu gewährleisten. Insgesamt unterstützen Kühlkörpermaterialien den effizienten Betrieb moderner elektronischer Systeme durch die Optimierung thermischer, elektrischer und mechanischer Eigenschaften und sind der Schlüssel zur Miniaturisierung und hohen Leistung von Hochleistungsgeräten.
1.1.2 Die Schlüsselrolle von Kühlkörpermaterialien in elektronischen Systemen
Kühlkörpermaterialien spielen eine Schlüsselrolle in elektronischen Systemen, da die hohe Leistung, Miniaturisierung und Leistungsdichte elektronischer Geräte zu einem stark gestiegenen Bedarf an Wärmemanagement geführt haben. Da das Mooresche Gesetz die Chipintegration vorantreibt, hat die Leistungsdichte moderner elektronischer Geräte (wie CPUs, GPUs und Leistungshalbleiter) deutlich zugenommen und erzeugt viel Wärme. Beispielsweise erzeugt der HF-Leistungsverstärker einer 5G-Basisstation im Hochfrequenzbetrieb hohe Wärmelasten. Wird die Wärme nicht effektiv über Kühlkörpermaterialien abgeführt, kann dies zu Leistungseinbußen oder dauerhaften Schäden am Gerät führen. Kühlkörpermaterialien leiten Wärme schnell ab, um die Betriebstemperatur des Geräts in einem sicheren Bereich (üblicherweise unter 100–150 °C, je nach Gerätetyp) zu halten und so einen effizienten Betrieb und die langfristige Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Beispielsweise werden Molybdänkupferbleche aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit und Wärmeausdehnung, die mit Keramiksubstraten harmoniert, häufig als Kühlkörper in 5G-Kommunikationsgeräten eingesetzt, um die Stabilität der Signalübertragung zu gewährleisten.
READ MORE: Was ist ein Wolframkupfer-Kühlkörper
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