Espuma De Cobre De 20 PPI Para Dissipadores De Calor Com Refrigeração A Ar/Líquido

A espuma de cobre de 20 PPI é um material metálico funcional poroso com estrutura de rede tridimensional interconectada. É produzida usando esponja de poliuretano como modelo, aplicando deposição química de cobre sem eletricidade e eletrodeposição para revestir uniformemente o esqueleto da esponja com cobre puro e, em seguida, removendo o modelo orgânico através de pirólise em alta temperatura. Este processo replica completamente a morfologia de células abertas da esponja. A estrutura resultante consiste em uma estrutura metálica contínua com canais de poros tridimensionais totalmente interconectados, permitindo que fluidos ou gases fluam livremente através do material. Esta configuração dupla contínua, na qual tanto a fase sólida quanto a fase porosa permanecem contínuas, representa a característica estrutural central que distingue a espuma de cobre das folhas de cobre convencionais, telas de cobre e produtos de pó de cobre sinterizado.

Com base nesta estrutura, a espuma de cobre de 20 PPI oferece simultaneamente três atributos principais. A altíssima porosidade proporciona uma característica de leveza. O esqueleto de cobre tridimensionalmente interconectado oferece baixa resistência elétrica e caminhos de alta condutividade térmica. Os canais de poros abertos e grandes garantem baixa resistência ao fluxo de fluidos ou gases. Em termos da métrica PPI, 20 PPI está na faixa de baixa densidade de poros, onde o material exibe tamanhos de poros relativamente grandes, área superficial específica moderada e permeabilidade excepcional. Isso o torna naturalmente adequado para cenários que exigem fluxo de alta capacidade, mas impõem apenas baixas demandas à pressão capilar. Além disso, a atividade antibacteriana inerente, a atividade catalítica e a resistência à corrosão do cobre são totalmente preservadas na morfologia da espuma e são ainda mais aprimoradas pela área superficial específica ampliada.

Material: Cobre

Pureza: > 99,9%

Tamanho: 100 × 100 × 20 mm

Poros por Polegada (PPI): 20 PPI

Técnica: Eletrodeposição

Características do Produto

 

Arquitetura de Células Abertas Totalmente Interconectadas
Não existem poros fechados isolados dentro do material, pois cada vazio se conecta aos poros vizinhos. Isso permite que fluidos ou gases se movam livremente através da estrutura interna, tornando o material adequado para cenários de fluxo de alta capacidade, como dissipação térmica e filtração.

Diâmetro de Poros Grosseiros em Escala Milimétrica
O tamanho dos poros se distribui na escala milimétrica, correspondendo à baixa densidade de poros moderada de 20 PPI. Esta característica de poros grosseiros proporciona permeabilidade significativamente maior do que as espumas de cobre de alto PPI, resultando em baixa queda de pressão e perdas mínimas de bombeamento no resfriamento por convecção forçada.

Esqueleto Leve de Alta Porosidade
A estrutura metálica ocupa menos de 10% do volume total, aproximando o peso geral do material ao do mesmo volume de ar. Enquanto isso, o esqueleto de cobre contínuo fornece caminhos ininterruptos para a condução de calor e corrente elétrica, alcançando uma combinação de leveza e desempenho funcional.

Perfil de Seção Transversal Gradual das Hastes do Esqueleto
A seção transversal de cada haste metálica individual exibe um afinamento contínuo que é mais espesso nos nós e mais fino no meio do vão, uma assinatura geométrica da eletrodeposição em um modelo de esponja. Este perfil elimina cantos vivos, evitando assim concentrações de tensão que poderiam levar à falha precoce por fadiga.

Orientação Isotrópica dos Canais de Poros
Os canais de poros se distribuem com igual probabilidade em todas as direções, sem mostrar alinhamento preferencial. Como resultado, a permeabilidade ao fluido e a resposta mecânica permanecem amplamente consistentes em qualquer orientação, simplificando as considerações direcionais durante a montagem do dispositivo.

Esqueleto Metálico Dúctil
A ductilidade inerente do cobre puro permite que a espuma sofra deformação plástica em vez de fratura frágil quando dobrada ou comprimida. Esta propriedade suporta operações de processamento secundário, como estampagem, corte e enrolamento, facilitando a integração em dissipadores de calor de várias formas.

Aplicações do Produto

Refrigeração a Ar de Chips de Alta Potência
Como inserto central em dissipadores de calor refrigerados a ar, a estrutura de células abertas tridimensional do material de espuma aumenta a turbulência do fluxo de ar e a área de troca de calor, proporcionando maior densidade de dissipação de calor do que as matrizes de aletas convencionais em um espaço confinado.

Aprimoramento da Transferência de Calor em Placa Fria Líquida
Incrustada nos canais de fluxo de uma placa fria líquida, a espuma interrompe a camada limite térmica através de suas hastes esqueléticas, promovendo uma troca térmica mais completa entre o refrigerante e a parede sólida para dispositivos eletrônicos de alta densidade de potência.

Absorvedor Solar Tipo Prato
Aproveitando sua alta porosidade e características favoráveis de absorção de luz, a espuma atua como meio de absorção de calor em sistemas solares concentradores, capturando eficientemente a radiação solar e convertendo-a em energia térmica.

Refrigeração Bifásica de Canais Paralelos
Em cenários de ebulição de fluxo bifásico em microcanais ou minicanais, o esqueleto da espuma fornece sítios adicionais de nucleação para a formação de bolhas e suprime a coalescência de bolhas, aumentando assim a estabilidade da transferência de calor por ebulição.

Coletor de Corrente Tridimensional para Baterias de Tração
Como estrutura condutora para eletrodos de bateria, a espuma fornece distribuição uniforme de corrente e caminhos rápidos de transporte de íons para o material ativo, enquanto a alta condutividade térmica do cobre evacua o calor gerado durante a carga e descarga.

Componente Interno de Reator Químico
Fabricada em peças em forma de anel ou bloco e colocada dentro de um reator, a espuma melhora a distribuição do fluxo de reagentes e a transferência de calor através de seus canais de poros interconectados, levando a maior eficiência de reação e melhor uniformidade de temperatura.

 

 

 

 

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