一、引言

随着 5G 技术的广泛应用，5G 基站的功耗显著增加，其热管理问题日益突出。5G 基站的瞬态热管理对于保障基站的稳定运行至关重要。导热胶泥和相变材料作为两种重要的热管理材料，其协同应用为 5G 基站的瞬态热管理提供了新的解决方案。

 二、导热胶泥与相变材料的协同机制

 （一）导热胶泥的热传导作用

导热胶泥具有高导热系数，能够快速将基站内芯片等发热元件产生的热量传导至散热器或其他散热部件，减少热量在发热元件附近的积聚，从而降低元件的工作温度。例如，汉高推出的超高导热垫片产品 TGP 12000ULM，其导热率高达 12.0 W/m-K，能够显著降低应力，满足高功率密度设计的需求。 

 （二）相变材料的热储存与释放作用

相变材料在相变温度附近具有高热容，能够在温度升高时吸收大量热量，而在温度降低时释放热量，从而起到稳定温度的作用。例如，上海交通大学黄兴溢课题组制备的相变纳米复合材料（PCN），兼具超高的面内导热系数（28.3 W/m⁻¹K⁻¹）和较高的相变焓（101 J/g），在 5G 基站的热管理中表现出良好的应用潜力。 

 （三）协同作用机制

将导热胶泥与相变材料协同应用，导热胶泥能够快速将热量传导至相变材料，相变材料则通过相变过程吸收和储存热量，从而有效控制基站内部温度的瞬态波动。这种协同作用不仅提高了热管理效率，还延长了基站设备的使用寿命。

 三、应用案例分析

 （一）5G 基站芯片的热管理

在 5G 基站中，芯片是主要的发热源之一。将导热胶泥与相变材料协同应用于芯片的热管理中，能够显著降低芯片的运行温度。例如，将相变材料集成在芯片与散热器之间，再通过导热胶泥将热量快速传导至散热器，可使基站中主芯片、时钟芯片和射频芯片所在区域温度分别降低 11.5℃、4.5℃和 9.6℃。 

 （二）基站柜体的热管理优化

通过在基站柜体中合理布置相变材料，并利用导热胶泥将热量传导至相变材料，可以有效降低柜体内的温度波动。研究表明，加入相变材料后，基站柜体内的温度分布更加均匀，且在高温环境下的温度峰值显著降低。

 四、技术进展与创新

 （一）材料性能提升

近年来，研究人员通过优化导热胶泥和相变材料的配方与制备工艺，不断提升其性能。例如，汉高推出的导热凝胶 LIQUI FORM TLF10000，不仅导热率达到了 10.0 W/m-K，还具备低渗油、低 VOC、高流速等环保特性。此外，通过构建芯 - 鞘结构和高取向氮化硼网络，相变材料的导热性能和柔性也得到了显著提升。 

 （二）结构设计优化

在 5G 基站的热管理中，合理的结构设计对于提高导热胶泥与相变材料的协同效果至关重要。例如，在基站柜体中，通过优化相变材料的布置位置和通风结构，可以进一步提高热管理效率。

 五、结论

导热胶泥与相变材料的协同应用为 5G 基站的瞬态热管理提供了一种有效的解决方案。通过合理选择和优化材料性能，以及科学的结构设计，可以显著提高 5G 基站的热管理效率，保障基站的稳定运行。未来，随着材料技术的不断进步和创新，导热胶泥与相变材料在 5G 基站热管理中的应用前景将更加广阔。