國無防不立,民無防不安。作為一個國家、一個民族,最重要的無非兩件大事:一個是發展問題,一個是安全問題。國防是人類社會發展與安全需要的產物,它是關系到國家和民族生死存亡的根本大計。
現代國防以軍事力量為核心,還包括有關的非軍事力量;它重視國家的戰爭潛力,特別是戰時的動員效率;它還是以經濟和科技為主的綜合實力的競爭。材料技術作為國家科技發展規劃中最為關鍵的領域之一,與信息技術、生物技術、能源技術一起,被公認為是當今社會及今后相當長時間內總攬全局的高新技術。材料高新技術還是支撐當今人類文明的現代工業關鍵技術,用于軍事領域的軍用新材料技術是發展高新技術武器的物質基礎,也是一個國家國防力最最重要的物質基礎。
出于自身利益及世界形勢的考量,每個國家都需要且必須建立強大的國防。因而開發具有自主知識產權的現代化尖端武器,對國家安全而言就顯得尤為重要。而就目前現有的材料品種、規格、性能及冶煉工藝方式已遠遠不能滿足高新武器發展的需求,有時甚至成為制約武器研究開發的“瓶頸",在這種背景下,軍用材料技術便應運而生。目前,世界范圍內的軍用新材料技術已有上萬種,并以每年5%的速度遞增,正向高功能化、超高能化、復合輕量和智能化的方向發展。
在未來,下一代軍事技術,如大功率雷達干擾系統和高超音速,都需要進行大量數據處理,而這些系統的處理器中包含許多發熱組件。設計工程師務必找到可靠方法傳遞和消散這些組件熱量,以確保整個系統持續有效運行。在商業應用中,熱管理失敗可能意味著智能設備出現故障。但在軍隊中,這可能意味著任務失敗,甚至生命損失的嚴重后果!
這些系統的熱管理是多方面的,它包含散熱器和液冷裝置等硬件,同時也包括導熱硅膠片、導熱凝膠、導熱相變材料、導熱硅脂、導熱絕緣材料、導熱粘接膠、導熱灌封膠等將發熱元件的熱量傳遞給冷卻件。對于軍工行業來說,導熱材料的可靠性至關重要!
為了大限度地提高可靠性,導熱界面材料需要具備三個特征:
較為寬泛的工作溫度范圍
應用于軍工行業中控制先進技術的處理器工作環境相對比較惡劣,會有惡劣的溫度升高和驟降。這種溫度循環可能會對材料造成損壞,要求材料能夠長時間承受這些溫度波動。
對惡劣環境的耐久性
軍事應用中的熱界面材料可能停留在腐蝕性液體或蒸汽附近,這些液體或蒸汽會侵蝕這些材料的硅樹脂基底。因此,需要設計一種方式來保護界面材料及其邊緣免受有害物質的影響。
抗變質性
導熱材料中的除氣會阻礙光學透鏡的性能,軍工行業對除氣有嚴格的要求。可以使用后固化工藝來大限度地減少除氣。設計工程師務必密切關注導熱界面材料中的原材料配方,以更好地應對復雜的軍工行業產品應用。
為了滿足軍工產品的嚴格要求,并在新的先進系統中實現有效的熱管理,需要采用系統級設計方法。現在很多導熱散熱和電磁屏蔽問題是交織在一起的,在設計早期考慮所有可能的熱挑戰和電磁干擾,可以一起解決它們。