项目简介
作为高功率电力电子功率模块的典型代表，绝缘栅双极晶体管（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor） 是实现能源变换与传输的核心器件。高功率IGBT模块是电力机车和高速动车组牵引系统的核心部件，被称为“高铁之芯”。随着IGBT功率模块朝着小型化、高功率密度、多功能化方向发展，相应的芯片耗散功率密度急剧增大，其热管理问题曰益突出。在限定空间尺寸的前提下，基于强化传导和对流机理的传统散热技术几乎走到了极限。理论分析和前期预研结果表明，采用高发射率涂层技术可在中低温条件下有效强化辐射传热过程，达到高效辐射冷却，解决上述高功率电力电子功率模块热管理难题。基于以上目的，建立Me-LaAlO3（Me=Ca、Cr、Fe）基纳米晶红外陶瓷球形粉体火焰喷淬制备新技术；研究并掌握高发射率红外陶瓷粉体的“火焰喷淬工艺制度-红外陶瓷纳米晶结构-辐射冷却效能”之间的对应关系规律；澄清纳米晶红外陶瓷涂层中红外波段（2.5-25μm）高发射率及辐射冷却物理机制；通过配方设计优化和涂覆工艺调整，实现在涂层在高铁IGBT散热系统上10%以上的辐射冷却效率试验验证，在此基础上，研究并建立相应的辐射冷却效果评价热阻抗模型。项目研究成果将为我国高功率设备的热管理提供一条辐射冷却新思路。
应用领域
1. IGBT模块 2. 大功率LED 3.高功率CPU 4. 大功率变压器 5. 通讯基站发射器 6. 晶闸管模块
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