中国粉体网讯 近日,中国科学院金属研究所取得重磅材料技术进展。该所宋鸿武研究员带领铜基材料与均质化课题组,联合白俄罗斯国家科学院科研中心、国内铜材龙头江西耐乐铜业,攻克电化学沉积增材制造一体化热管制造难题,解决长期制约高端算力设备散热的核心瓶颈,为AI智算中心高热流芯片散热提供国产化解决方案。

长期以来,AI大模型GPU、高性能服务器芯片功耗持续攀升,传统热管散热能力不足、高温易干烧等问题愈发突出。常规热管依靠铜粉烧结制作吸液芯,存在孔径均匀度差、毛细力不足、槽道与吸液芯分层脱粘等缺陷,Ω型高效散热槽道难以匹配梯度多孔结构,界面热阻大幅削弱传热效率,高端液冷热管制造技术长期存在优化壁垒。中外三方科研团队创新研发电化学沉积增材制造工艺,跳出传统粉末烧结、机械加工思路,将成型后的Ω槽道铜管置于特制铜盐电解液体系,精准调控电场参数,以原子级堆垛方式在槽道内壁原位生长多孔铜结构,如同在铜管内部“培育”梯度铜珊瑚,精准实现纳米至微米区间孔径连续梯度可控调节,无需二次装配即可完成槽道与吸液芯一体化成型,从根源消除界面热阻缺陷。

性能测试数据显示,新工艺制备的梯度多孔铜吸液芯毛细吸力达到传统烧结结构的2倍,工质液体回流效率大幅提升,有效规避芯片高温干烧风险;搭载该吸液芯的Ω槽道热管,单管散热功率相较传统沟槽管直接提升一倍,同等散热需求下可缩减热管使用数量,降低算力机房散热设备占地与运维能耗。此次跨国产学研协同创新兼具技术与产业双重价值,中科院金属所输出前沿材料基础理论,白俄罗斯科学院提供电化学沉积工艺优化支撑,江西耐乐铜业落地铜管规模化量产工艺,构建“基础研究—工艺开发—产业转化”完整链条。当前国内算力基础设施建设提速,高端散热元器件进口依赖度较高,该一体化制造技术突破,补齐国产高导热热管核心制造短板,除AI算力中心外,还可拓展至新能源电控、航空航天电子器件等高功率散热场景。依托合作企业成熟铜材产线,新技术具备快速中试、批量投产条件,未来将推动国内热管理产业链自主可控升级,以材料创新支撑数字经济高端化发展。
参考来源:
中国新闻网
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