来源：International Communications in Heat and Mass Transfer

链接：https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2026.110885

01 背景

电子器件的小型化、高功率密度化发展趋势，使得器件热流密度持续攀升，高效热管理已成为保障电子设备运行性能与长期可靠性的核心关键。相变材料（PCMs）凭借近恒定温度下的潜热吸放热能力，可无额外能耗实现器件温度稳定，是当前电子被动散热领域的核心研究方向。行业痛点：传统有机 PCMs（如石蜡）虽具备较高的潜热储能能力，但本征导热系数极低（仅 0.2W/(m・K)），导致内部热扩散不足、局部过热问题突出，严重限制了其在散热器中的应用效能。同时，现有研究对 SPM 结构与 PCM 类型的耦合影响机制探究不足，无法实现相变散热器的最优热管理设计。

02 成果掠影

近日，哈尔滨工程大学 Lujia Li、张晓侠团队研究了一种用于电子器件冷却的新型复合散热器。该散热器结合了3D打印的结构化多孔材料（SPM） 和两种不同的相变材料（PCM）：石蜡和低熔点合金（LMPA）。系统研究了 10W/20W/30W 三种加热功率、0/0.3/0.5/1 四种 SPM 填充比下，石蜡与 LMPA 基散热器的热管理性能；研究发现无 SPM 时 20W 工况下 LMPA 散热器较石蜡基最大内部温差降低 39.6℃，60℃临界温度下 SPM 全填充的 LMPA 散热器温控时长较无 SPM 状态提升 129%，该协同增强方案彻底突破了传统 PCM 的导热瓶颈，为高功率电子冷却系统的先进热管理设计提供了全新解决方案。研究成果以“Enhanced thermal management of 3D-printed heat sinks with paraffin and low-melting-point alloy for electronic cooling” 为题，发表于《International Communications in Heat and Mass Transfer》期刊。