人工智能技术的快速发展推动了AI服务器算力需求的指数增长。这些服务器通常配备多颗高性能GPU、CPU和高速互联芯片，运行时产生大量热量。散热成为限制AI服务器性能和稳定性的关键因素。在大规模训练中，散热不足会导致效率下降、硬件故障和设备寿命缩短。在此背景下，相变导热材料凭借其独特的材料特性，成为突破 AI 服务器散热困境的理想选择。

相变导热材料在特定温度范围内（通常与 AI 服务器核心元器件的正常工作温度区间高度匹配，一般为 50-80℃）会发生物态变化，从固态转变为半液态，这一相变过程能快速吸收大量热量，相当于为元器件加装了一层 “临时热缓冲层”，有效抑制元器件温度的急剧上升，恰好应对了 AI 服务器负载波动导致的热量骤增问题 —— 在功耗飙升时，相变材料可通过吸热快速降温，避免温度瞬间突破阈值；在负载下降时，材料重新凝固，为下一次热量峰值储备吸热能力，无需依赖外部散热系统的动态调节。

AI 服务器运行时算力负载波动极大，模型轻量化推理阶段功耗仅为满负载的 30%-40%，大规模参数训练阶段则瞬间飙升至峰值，散热需求呈现动态不均衡性，传统散热方案难以适配。风冷散热的风扇转速调节存在滞后性，低负载时能源浪费，高负载时散热不足；液冷散热虽可通过流量调节应对波动，但系统响应速度慢，且频繁启停会加速水泵、阀门等部件损耗，增加维护成本，导致传统方案在动态负载下难以平衡散热效率与成本。

单台 AI 服务器散热并非孤立问题，数百台甚至数千台组成集群时，设备排出的热风在机房内形成复杂气流循环，引发机房级协同难题。传统风冷依赖机房空调降温，无法打破 “机柜热岛” 现象，机柜中部、后部区域温度比机房平均温度高 8-12℃，恶化单台服务器散热环境；液冷方案虽减少服务器向机房散热，但冷却液需机房冷却系统降温，若机房冷却能力不足，会导致冷却液进口温度升高，反向降低服务器液冷效率，形成 “散热闭环瓶颈”，系统性协同不足成为重要挑战。

为提升算力密度，AI 服务器元器件封装愈发紧凑，GPU 与显存、供电模块间距缩小至毫米级，运行时易形成 “局部热点”，GPU 核心区域温度比周边显存高 15-20℃。传统导热垫片导热系数普遍低于 5W/(m・K)，无法快速导出热点热量，导致局部温度超过元器件 105℃的耐受极限，引发 “热失控”。轻则造成单个元器件损坏，重则引发连锁故障导致整台服务器宕机，高密度封装下的局部热失控风险构成关键挑战。

传统散热方案在维护便捷性与散热效率间存在难以调和的矛盾。风冷散热的风扇、散热鳍片长期运行易积灰，需定期拆开机柜清理，单次维护停机时间达 1-2 小时，还可能因操作不当损坏精密元器件；液冷散热的管路、水冷头若泄漏，需停机排查，冷却液还可能腐蚀元器件接口，后续需更换整套散热组件，成本极高；普通导热垫片在长期高温下老化后，需拆开机箱更换，同样面临停机时间长、维护难度大的问题，维护与效率的平衡成为实际应用中的重要挑战。

相变导热材料的优势在于传热效率更高，导热率远超硅脂和硅胶片，且高温能贴合热源消除间隙；热阻更低且长期稳定，不会像硅脂干涸变高、硅胶片因硬贴合差，且抗泵出效果佳；更轻量，还能预制贴片不浪费，比硅胶片轻、比硅脂易控量；绝缘性优异，无需额外措施，规避硅脂漏电隐患和硅胶片装配复杂问题。

相变材料的主要性能体现为“温度触发式相变吸热”。以YL - PCM80 S45为例，该材料呈现灰色外观，其相变温度为45℃（依据ASTM D3418标准测试），精确地适应了AI服务器核心组件在50-80℃工作温度范围的下限，并预留了吸热缓冲空间。该材料在达到相变温度时，展现出卓越的相变潜热能力，能够迅速从固态转变为半液态，吸收大量热量，形成“热缓冲屏障”。这一特性有效应对了动态负载变化，自动吸收突发的热量，防止了温度的急剧上升；在负载降低后，材料凝固并储存热量，有效解决了传统散热方案反应迟缓的问题。

相变材料具备“相变后流动性增强”的特性，其物理和导热性能保持稳定。以YL - PCM80 S45为例，其厚度≥0.15毫米，密度为2.70克/立方厘米。在相变前，材料呈固态，易于加工，适合安装于紧凑空间；相变后，材料能紧密贴合于元器件的不规则表面，有效填充缝隙，消除空气间隙带来的高热阻。其导热系数达到8.00W/(m・K)，热阻低至0.045℃.cm²/W，导热系数是传统导热垫片的1.6至3倍，能够高效地导热和疏导热量，最大限度地减少界面处的热阻，缩小温差，降低热失控风险，这是传统刚性散热材料所无法比拟的。

相变材料具有“常温固态稳定 + 低体积变化 + 优异绝缘性”的优势。以YL - PCM80 S45为例，其体积电阻率为1.0×10¹²Ω・cm，电气绝缘性能优异，接触高电压元器件时无漏电、短路风险；在常温下呈固态，不易变形和老化，可根据不同服务器的需求进行定制，集成方式灵活。其相变体积变化率低，具备UL94 V - 0级阻燃性能，安全稳定，使用寿命为5至8年，可减少停机维护时间，平衡散热与维护成本，这是传统散热方案难以达到的。

相变材料虽不直接参与机房级散热，但其具备的“高效局部控温”能力，可从源头降低服务器的散热量。以YL - PCM80 S45为例，其工作温度范围在 -40℃至125℃之间，能够适应环境变化。较高的导热系数让单台服务器的散热效率提高了20%至30%，机房热风排放量减少了15%至20%，这不仅减轻了空调的制冷负荷，还缓解了“机柜热岛”效应。若与液冷系统配合使用，还能降低冷却液压力与循环频率，缓解“散热闭环瓶颈”问题，为机房级散热协同提供有力支持。

AI服务器GPU/CPU、高性能计算机

在AI服务器GPU/CPU、高性能计算机的应用场景中，设备的功率密度相对较高，核心部件长期处于高负载运行状态，且装配精度要求严苛。YL - PCM80 S45材料凭借卓越的抗泵出能力，适配紧凑设计，可长期维持高效散热，能在短时间内分散局部高温，为高功率设备的持续稳定运行提供有力保障。

电动汽车逆变器、OBC等设备

电动汽车逆变器、OBC等设备在使用过程中需要应对极端的温度波动，其安装空间紧凑，且注重规模化效率。YL - PCM80 S45材料能够耐受温度波动，其所具备的抗泵出性能，使其更适配紧凑空间，能够更为精准地满足此类应用需求。

相变导热材料应用在逆变器的功率器件散热区域中

交换机、路由器、基站等通信设备

交换机、路由器、基站等通信设备的电路密集，需要24小时连续运行，对散热稳定性的要求极高。YL - PCM80 S45材料可高效分散局部高温，并且凭借低热阻抗的特性，能够更高效地传导热量，确保设备长期稳定运行，为网络的持续高速传输奠定基础。

相变导热材料应用在路由器中

异形封装、小面积元件（如显存颗粒、小型控制芯片）；

无固定压力、组装空间受限的区域。

AI 服务器量产组装（追求操作简便、一致性）；

高电压、高安全要求区域（如电源模块、基站射频单元）；

长期免维护需求场景（如户外基站、数据中心核心服务器）；

精密元件、易污染区域（如高速互联芯片、引脚密集的电路板）。