面向热管理的全固态磁卡制冷器件 | 进展

本文介绍了一项面向电子器件热管理的创新研究。背景方面，随着电子器件集成度提高和5G/6G时代到来，芯片过热失效成为关键瓶颈，而主流的风冷散热技术受限于固-气接触的低对流换热系数（<100 W·m⁻²·K⁻¹）。研究目的在于突破这一限制，开发更高效的散热方案。结论上，中国科学院物理研究所联合西班牙塞维利亚大学的研究人员，利用混合式回热新原理和高导热固体代替液体的回热理念，成功设计并搭建了国际上首个全固态磁卡制冷器件。该器件由磁卡材料片组成的制冷层与高导热材料片组成的回热层构成，通过往复运动形成稳定温度梯度实现制冷。实验测得器件换热系数达336 W·m⁻²·K⁻¹，是相同功率微型风扇的3.5倍，超过了目前Nature和Science报道的全固态卡制冷器件。该工作为电子器件热管理提供了新方法，展示了磁卡制冷的巨大应用潜力和工程可行性。