液冷散热的“毛细血管”：热界面材料深度解析

导热界面材料（Thermal Interface Materials，简称TIM），又称为热界面材料或者界面导热材料，是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙及孔洞，减少传热接触热阻，提高器件散热性能。

来源：立兴复合材料

热界面材料通过填充发热设备与散热器之间微观不平坦表面的空气间隙，来消除热阻，从而提高热量从发热源到散热器的传导效率。 由于空气是热的不良导体，直接接触的实际接触面积很小，热界面材料则用高导热性的材料建立一条有效的导热通道，使散热性能得到显著提升。 

• 消除空气间隙：发热设备（如CPU）和散热器表面并非绝对光滑，而是存在肉眼看不到的微小凹凸不平和微观气隙。这些空隙被空气填充，而空气的导热性非常差，是主要的散热障碍。

• 建立导热通道：热界面材料被填充到这些缝隙中，它利用其高导热性，将空气排除，形成一个连续的、高效的热传导通路。

• 降低接触热阻：通过填补空隙并实现更紧密的接触，热界面材料大幅降低了发热体和散热器之间的接触热阻，让热量能够更顺畅地从发热体转移到散热器。

热界面材料的类型主要有导热垫片、导热膏、导热凝胶、导热相变材料等。这些材料在物理形式（如膏体、固体、薄片）和成分（如聚合物、金属、陶瓷）上有所不同，适用于不同的散热需求。

（1）导热膏（Thermal grease）：又称导热硅脂，一般由高导热的固体作为填料，流动性优良兼有一定粘度的液体作为基体通过混合脱泡而成。

导热膏，来源：Trumonytechs

（2）导热垫片(Thermal pad)：由硅或聚合物等材料制成的固体垫片，易于安装和重复使用，提供一致的界面。由于导热垫片较为柔软并且贴合性较好，除了导热还有密封、减震、绝缘的作用，导热垫片的制备工艺技术非常简单并且产品制备流程较为成熟，目前在热界面材料市场上占有非常大的份额。

导热垫片，来源：Henkel Adhesives

（3）导热相变材料(Phase Change Material, PCM)：能随着温度的变化由固态变成液态，通过其中产生的相变焓使热量得以排除。导热相变材料由于其低成本，特有的储热性能以及灵活精准的控温能力受到了极大关注。

导热相变材料，来源：诺丰

（4）导热凝胶(Thermal gel)：其作用机制是将还未固化的液态聚合物通过用手动或自动的方式填入电子设备的界面之中，然后再在一定条件下固化成热固性聚合物材料，从而实现最大程度地贴合两相界面，减少空隙。

导热凝胶，来源：霍尼韦尔

（5）导热胶带（Thermal tape）：导热胶带，又称导热双面胶带，具有高热传导性及高黏度，及低热阻抗，可以有效地取代导热膏和机械固定的特性，用于填补发热源与金属产品间的不平整空隙，并将电子产品等产生的热量带离，以达到降温及散热的效果。

导热胶，图片来源：东莞新越电子科技有限公司

五种热界面材料的对比

导热系数（Thermal Conductivity），又称热导率，是衡量物质导热能力的关键物理量。它表示在稳定传热条件下，单位厚度、单位面积的材料在单位温差下、单位时间内传导的热量。导热系数越大，表明材料传导热量的能力越强，热量传递也就越迅速。对于高性能计算芯片的散热，需要导热系数更高的热界面材料，以确保能快速将芯片产生的大量热量导出。

热阻（Thermal Resistance）反映的是物体对热量传递的阻碍程度。它表示单位厚度、单位面积的材料在单位时间内传导的热量与通过该材料的热量之比，可理解为热量在传递过程中遭遇的阻力。热阻越大，材料的导热性能越差，热量传递受到的阻碍也就越大。热阻不仅与材料本身的导热性能相关，还受到材料厚度、接触面积以及界面状况等因素的影响。

热界面材料，来源：亿讯智能制造网

热界面材料是高效热管理系统的关键组成部分。它们用于广泛的行业以确保电子设备有效散热，防止局部温度过高。以下是使用热界面材料的一些主要行业：

• 电信：电信行业设备通常在高度集成和高功率密度的环境中运行。TIM 用于电信基站和通信设备。它们还用于光纤通信设备。TIM可确保热量从设备中有效传递和散发，从而保持安全的工作温度。

• 服务器：服务器和数据中心中的高性能计算设备会产生大量热量。TIM 在服务器的中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）和其他散热组件中发挥着重要作用。它们能保持设备的稳定性和性能。

• 游戏：游戏行业的高性能图形处理器需要有效的热管理系统来防止设备过热。TIM 广泛应用于游戏机、图形卡和其他游戏设备。它们可确保这些设备在高负荷下保持适当的工作温度。

• 汽车：现代汽车采用了越来越多的电子设备。其中包括发动机控制单元、信息娱乐系统和驾驶辅助技术。TIM可确保这些电子元件在车内各种温度条件下正常工作。

• 航空航天：航空航天领域对电子设备的温度控制提出了很高的要求。TIM 在飞机和航天器的电子舱、导航系统和通信设备中发挥着关键作用。它们能确保设备在极端环境下可靠运行。

   

艾邦建有服务器液冷散热交流群，聚焦服务器液冷技术前沿，涵盖冷板/浸没/喷淋式方案设计、材料升级（耐腐蚀管路、密封件创新）、CDU运维与能效优化、政策标准解读（PUE、OCP规范）等。欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

 

长按识别二维码，申请入群

 

 

 

活动推荐：

AI算力服务器液冷技术产业发展论坛（11月6日 深圳）

更多议题征集中，创新演讲及赞助请联系：Elaine：13418617872（同微信）

一、报名方式：

方式1：请加微信并发名片报名

电话：Elaine：13418617872（同微信）

邮箱：ab052@aibang.com

 

扫码添加微信，咨询会议详情

注意：每位参会者均需提供信息

 

方式2：长按二维码扫码在线登记报名

或者复制网址到浏览器后，微信注册报名:

https://www.aibang360.com/m/100274?ref=172672

 

二、参会名单（10月25日更新）

姓名	公司	职位
唐**	中国联通国际有限公司	AIDC总监
李**	中国联通国际有限公司	产品与解决方案中心售前工程师
黄**	华为	结构材料工程师
何**	武汉长江计算科技有限公司	整机系统工程师
趙**	富士康	總經理
范**	富士康	項目經理
周**	富士康	產品經理
余**	富士康	制程經理
曾**	富士康	品質經理
李**	深圳市同泰怡信息技术有限公司	华南区负责人
江**	浪潮计算机科技有限公司	散热研发经理
邵**	浪潮信息产业股份有限公司	工程师
何**	新华三集团	解决方案架构师
彭**	新华三技术有限公司	深圳商业技术部负责人
胡**	杭州云酷智能科技有限公司	市场品牌部部长
张**	杭州云酷智能科技有限公司	技术经理
王**	兰洋（宁波）科技有限公司	联合创始人/COO
吴**	三河同飞制冷股份有限公司	智算中心事业部/南区销售总监
孟**	深圳市英维克科技股份有限公司	可靠工程师
隋**	浙江银轮机械股份有限公司	AI芯片液冷产品线线长
苏**	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	研究院实验室主任
/	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	工程师
/	东莞市硅翔绝缘材料有限公司	工程师
陈**	上海亚大汽车塑料制品有限公司	热管理系统工程师
张**	台達電子工業股份有限公司	经理
许**	台達電子工業股份有限公司	液冷系统事业部  专案经理
陈**	苏州市东拓应用材料有限公司	总经理
王**	东莞市铭能五金有限公司	总经理
李**	东莞市铭能五金有限公司	业务
李**	比特智算人工智能科技（深圳）有限公司	市场
蔡**	东阳光	市场主管
谭**	广东翊泽精密五金有限公司	业务经理
侯**	合肥恒力装备有限公司	市场部经理
王**	合肥恒力装备有限公司	电热事业部研发总监
/	合肥恒力装备有限公司	/
/	合肥恒力装备有限公司	/
/	合肥恒力装备有限公司	/
耿**	合肥华清高科表面技术股份有限公司	副总经理/技术总监
彭**	吉派液冷	销售总监
陈**	江阴天奋科技有限公司	总经理
陈**	江阴天奋科技有限公司	董事长
吴**	久久精工	市场总监
傅**	康瑞新材料科技(南通)有限公司	总经理
王**	康瑞新材料科技(南通)有限公司	研发VP
李**	康瑞新材料科技(南通)有限公司	业务副总监
宋**	昆山艾科迅真空装备有限公司	副总经理
庄**	昆山艾科迅真空装备有限公司	产品经理
刘**	昆山艾科迅真空装备有限公司	销售工程师
王**	上海及瑞工业设计有限公司	总经理
蔡**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	项目总监
陈**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	总经理
刘**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	液冷事业部总经理
王**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	工程师
温**	绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司	工程师
童**	深圳市富世达通讯有限公司	协理
韩**	深圳市华阳新材料科技有限公司	总经理/3D打印专家
郑**	深圳市华阳新材料科技有限公司	总经理助理兼市场部经理
钟**	深圳智微通科技有限公司	研发主管
J**	數碼創業有限公司	客戶經理
梁**	苏州广林达电子科技有限公司	销售总监
王**	苏州广林达电子科技有限公司	经理
叶**	苏州广林达电子科技有限公司	半导体事业部总经理
林**	友威科技（深圳）有限公司	经理
杜**	珠海市晨辉科技有限公司	经理
c**	苏州UL美华认证有限公司	marketing manager
林**	苏州UL美华认证有限公司	客户经理
邵**	华中科技大学	教授/博导
安**	殷实投资	/
曹**	奇宏电子（深圳）有限公司	总监
韩**	广东龙丰精密铜管有限公司	技术经理
张**	广东龙丰精密铜管有限公司	销售经理
李**	广东龙丰精密铜管有限公司	销售经理
/	飞龙汽车部件股份有限公司	研究院副总
刘**	飞龙汽车部件股份有限公司	MKT
黄**	劳士领汽车配件（昆山）有限公司	主管
顾**	三丰精密量仪（上海）有限公司	营业部次长
肖**	湖南湘投金天钛金属股份有限公司	市场部长
何**	湖南湘投金天钛金属股份有限公司	市场开发
温**	九龍機械有限公司	销售经理
常**	祥博传热科技股份有限公司	热管理工程师
张**	施耐德电气	数据中心行业负责人

（持续更新中...）

资料来源：https://mp.weixin.qq.com/s/survE8yRWEi-ykGewqabsg

液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源，核心结构包括：

• 热交换核心  ：冷板（CPU/GPU专用）、CDU（冷量分配单元）；
• 循环网络  ：Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头；
• 动力与控制  ：变频循环泵（如飞龙股份电子泵）、智能温控系统。

主流方案中，冷板式兼容现网改造（占存量市场80%），浸没式为超算首选（PUE逼近1.0）。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元，年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换，整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上；另外，液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有：铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料，热界面材料等 按照部件来分有：冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元、CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有：空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有：互联网企业，云服务器企业，代工企业、各个零部件企业、材料企业等； 欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

长按识别二维码，申请入群

本群聚焦服务器液冷技术前沿，涵盖： ✅ 冷板/浸没/喷淋式方案设计 ✅ 材料升级（耐腐蚀管路、密封件创新） ✅ CDU运维与能效优化 ✅ 政策标准解读（PUE、OCP规范）