中國粉體網(wǎng)訊 近年來，AI 技術取得了突破性的進展，DeepSeek，ChatGPT等 AI 大模型的爆火，更是掀起了全球范圍內的 AI 熱潮。
據(jù)了解，DeepSeek-R1和DeepSeek-R1-Zero均采用專家混合架構，總參數(shù)量為6710億，每次激活參數(shù)量為370億，訓練一次需要消耗大量的算力資源。隨著 AI 大模型的不斷發(fā)展，對算力的需求還在持續(xù)增長。
AI 電子設備性能不斷攀升，隨之而來的是日益嚴峻的散熱問題。熱量若無法及時散發(fā)，不僅會降低設備運行效率，還可能引發(fā)故障，縮短設備使用壽命。而AI與導熱材料的融合，正為解決這一難題帶來全新契機。
導熱材料：AI電子設備的“散熱衛(wèi)士”
在 AI 散熱的龐大體系中，導熱材料的種類繁多，每種都有其獨特的“個性”和優(yōu)勢。
導熱硅膠片，又稱為導熱硅膠墊，導熱矽膠片，軟性導熱墊等等，它的熱傳導率可達1.2-25.0W/mK，是專門為利用縫隙傳遞熱量的設計方案生產，夠填充縫隙，完成發(fā)熱部位與散熱部位間的熱傳遞，同時還起到絕緣、減震、密封等作用，能夠滿足設備小型化及超薄化的設計要求，是一種較好的導熱填充材料。此外，導熱硅膠片還具備防火、自粘等特性，便于安裝和維護，就像給散熱系統(tǒng)加上了一層安全保障和便捷操作的“雙保險”。
導熱硅膠片 圖源：兆科電子科技
導熱硅脂是以有機硅酮為主要原料，添加耐熱、導熱性能優(yōu)異的材料，制成的導熱型有機硅脂狀復合物，其導熱率可達1.0-5.6W/mK。在AI設備中，導熱硅脂常被用于CPU、GPU等核心部件的散熱。例如，在CPU表面均勻涂抹一層導熱硅脂，它能填充CPU與散熱器之間微小的空隙，使熱量能夠更順暢地從CPU傳遞到散熱器，從而有效降低CPU的溫度，保證其穩(wěn)定運行。而且它無毒環(huán)保、高穩(wěn)定性和高觸變性，是電子散熱中屬于常見的一種導熱材料。
導熱硅脂 圖源：中石科技
導熱相變材料（PCM）是一種利用材料相變過程吸熱或放熱的特性進行散熱的新型材料，堪稱散熱界的“變形金剛”。在AI設備中，當溫度升高時，PCM會吸收熱量并發(fā)生相變，從而降低設備溫度。在常溫下，它保持固態(tài)，當設備運行溫度升高到一定程度，達到其相變溫度時，它會轉變?yōu)橐簯B(tài)，能夠極大地填充界面之間的空隙，有效排除界面間的空氣，減少界面熱阻，將熱量傳導出來。當設備處于非工作狀態(tài)時，它又再次變?yōu)楣虘B(tài)，但是保持界面的完全潤濕。這種獨特的相變特性，讓它在散熱過程中能夠根據(jù)溫度的變化自動調整狀態(tài)，高效地完成散熱任務 。
導熱相變材料 圖源：阿萊德
AI應用場景中，導熱材料如何“大顯身手”
數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心中的服務器24小時不間斷運行，產生的熱量巨大。AI與高性能導熱材料結合的散熱系統(tǒng)，能夠根據(jù)服務器的工作負載動態(tài)調整散熱方案，保證服務器始終處于最佳運行溫度，提高數(shù)據(jù)處理效率，降低能耗。
新能源汽車：新能源汽車的電池和電機在運行過程中會產生大量熱量，影響其性能和安全性�；贏I的智能散熱管理系統(tǒng)，結合先進的導熱材料，可實時監(jiān)測電池和電機的溫度，精準控制散熱，延長電池壽命，提升車輛的續(xù)航里程和動力性能。
5G通信基站：5G通信設備在運行過程中會產生高熱量，AI與導熱材料的協(xié)同工作能夠快速散發(fā)這些熱量，保障通信設備的穩(wěn)定運行，為5G網(wǎng)絡的高速、穩(wěn)定通信提供堅實保障。
展望未來：AI與導熱材料的共生發(fā)展
隨著AI技術的持續(xù)創(chuàng)新與應用領域的不斷拓展，AI與導熱材料之間的共生關系將愈發(fā)緊密，共同塑造科技發(fā)展的新格局。
從AI技術發(fā)展的角度來看，未來AI將朝著更高算力、更低能耗的方向發(fā)展。量子計算與AI的融合有望帶來計算能力的飛躍，而這無疑會對散熱提出更高的要求。屆時，導熱材料需要具備更高的導熱效率，以應對量子芯片等新型芯片產生的巨大熱量。同時，邊緣計算的興起使AI設備更加貼近用戶，設備的小型化和便攜性要求導熱材料在有限的空間內實現(xiàn)更高效的散熱。
而在導熱材料領域，未來的發(fā)展將聚焦于材料性能的突破和應用的創(chuàng)新。新型材料的研發(fā)將不斷取得進展，如基于納米技術的導熱材料，其納米級的結構能夠極大地提高熱傳導效率。同時，智能導熱材料也將成為研究熱點，這類材料能夠根據(jù)溫度的變化自動調節(jié)導熱性能，實現(xiàn)智能化的散熱管理。在應用方面，導熱材料將更加廣泛地應用于新興領域，如物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等。在物聯(lián)網(wǎng)設備中，大量的傳感器和芯片需要高效的散熱解決方案，導熱材料將為物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供保障。在自動駕駛領域，汽車中的 AI 芯片和電子設備在復雜的工況下需要可靠的散熱，導熱材料將助力自動駕駛技術的發(fā)展。
AI 與導熱材料的發(fā)展相輔相成，隨著兩者的不斷創(chuàng)新和突破，未來將在更多領域發(fā)揮重要作用，推動科技的持續(xù)進步。
參考來源：
1.兆科電子科技官網(wǎng)，傲川科技官網(wǎng)，四川順益官微，巨豐財經，央視財經等
2.格隆匯：導熱材料：AI發(fā)展推動產業(yè)升級，國產替代崛起
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/輕言）
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