Disipación de calor del módulo óptico: El gel conductor térmico de alto rendimiento es la clave

En el campo de la disipación de calor del módulo óptico, el gel conductor térmico de alto rendimiento se ha convertido en un material clave para garantizar el funcionamiento estable de los módulos ópticos debido a sus tres ventajas principales: disipación de calor efectiva, fuerte adaptabilidad estructural y estabilidad a largo plazo confiable. El módulo óptico integra componentes de alta densidad de potencia como láseres, moduladores y fotodetectores, y existen numerosas superficies microscópicas irregulares en su camino de disipación de calor. El gel conductor térmico logra una disipación de calor efectiva a través de mecanismos.

El gel conductor térmico está hecho con silicona como material base, relleno con partículas de alta conductividad térmica como alúmina y nitruro de boro, formando una pasta viscosa. Su fluidez le permite llenar con precisión los pequeños huecos de 0.1-0.5 mm entre los componentes y los disipadores de calor, eliminando el aire (la resistencia térmica del aire es más de 100 veces la de la grasa de silicona) y creando canales de conducción de calor continuos. El gel conductor térmico tiene excelentes propiedades tixotrópicas. Bajo presión, se puede comprimir a un grosor muy delgado manteniendo la estabilidad estructural, evitando el efecto de bombeo de la grasa de silicona. El coeficiente de conductividad térmica del gel conductor térmico oscila entre 1.5 y 8 W/mK, cumpliendo con los requisitos de diferentes densidades de potencia. En escenarios donde los módulos ópticos se inician y detienen con frecuencia o la potencia se ajusta dinámicamente, la viscoelasticidad del gel conductor térmico puede adaptarse a la deformación de la fuente de calor y el disipador de calor en tiempo real, manteniendo la estabilidad de la resistencia térmica de contacto. El gel conductor térmico puede funcionar durante mucho tiempo en un entorno que oscila entre -45℃ y 200℃ y es resistente a los ciclos térmicos.

En escenarios de computación de alta densidad como los clústeres de entrenamiento de IA y los nodos de computación en la nube, el consumo de energía de los módulos ópticos alcanza los 15-30 W. El calor debe disiparse rápidamente a través del gel conductor térmico para evitar que el láser exceda los 85℃, lo que podría provocar una degradación del rendimiento. En los radares láser y los módulos ópticos Ethernet a bordo en los vehículos de nueva energía, deben soportar vibraciones e impactos. La suavidad y las propiedades anti-bombeo del gel conductor térmico pueden mantener la estabilidad de la resistencia térmica de contacto a largo plazo.