石墨烯散熱片

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1、石墨烯散熱片的應(yīng)用及介紹摘要：石墨烯材料因其輻射水平優(yōu)于絕大數(shù)散熱材料，配合納米碳粉有特別好的散熱作用，因此廣泛用于解決電子器件因功耗增大導(dǎo)致的熱問(wèn)題。本文重點(diǎn)介紹了石墨烯散熱片的基本知識(shí)，散熱原理，應(yīng)用案例。關(guān)鍵詞：石墨烯，散熱片，導(dǎo)熱系數(shù)1.石墨烯散熱片1.1石墨烯散熱片概述導(dǎo)熱石墨片（TCGS-S）也稱石墨烯散熱片，是一種全新的導(dǎo)熱散熱材料，具有獨(dú)特的晶粒取向，沿兩個(gè)方向均勻?qū)幔矫鎯?nèi)具有150-1500W/m.K范圍內(nèi)的超高導(dǎo)熱性能，片層狀結(jié)構(gòu)可很好地適應(yīng)任何表面，屏蔽熱源與組件的同時(shí)改進(jìn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的性能。其分子結(jié)

2、構(gòu)示意圖如下：石墨散熱片（TCGS-S：ThermalFlexibleGraphitesheet）的化學(xué)成分主要是單一的碳(C)元素，是一種自然元素礦物。薄膜高分子化合物可以通過(guò)化學(xué)方法高溫高壓下得到（TCGS-S）石墨化薄膜，因?yàn)樘荚厥欠墙饘僭兀珔s有金屬材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，還具有象有機(jī)塑料一樣的可塑性，并且還有特殊的熱性能，化學(xué)穩(wěn)定性，潤(rùn)滑和能涂敷在固體表面的等一些良好的工藝性能，因此，在電子、通信、照明、航空及國(guó)防軍工等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。1.2石墨烯散熱片的組成界面導(dǎo)熱材料是由基體材料和導(dǎo)熱填料組成的復(fù)合材

3、料。?A．基體材料?石墨烯散熱片的基體主要有硅油、礦物油、硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。石墨烯基散熱片的關(guān)鍵點(diǎn)是石墨烯與環(huán)氧樹(shù)脂基體的復(fù)合。目前，行業(yè)內(nèi)的供應(yīng)商將環(huán)氧樹(shù)脂和石墨烯材料采取分層剝離和噴涂，導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到80w/m.k.B．導(dǎo)熱填料石墨烯散熱片以石墨烯或石墨烯與碳納米管，金屬等混合作為導(dǎo)熱填料?，F(xiàn)有技術(shù)很難大量制備高質(zhì)量的單層石墨烯，而少層或多層石墨烯相對(duì)容易制備和較便宜，?且其可保持熱傳導(dǎo)性質(zhì)，石墨層可自然地連接到散熱片上，?避免了?應(yīng)用中接觸熱阻的問(wèn)題，導(dǎo)熱效率較常規(guī)的納米散熱片提升20%以上。

4、1.3.石墨烯散熱片的散熱原理。典型的熱學(xué)管理系統(tǒng)是由外部冷卻裝置，散熱器和熱力截面組成。而散熱片的重要功能是創(chuàng)造出最大的有效表面積，在這個(gè)表面上熱力被轉(zhuǎn)移并有外界冷卻媒介帶走。石墨散熱片就是通過(guò)將熱量均勻的分布在二維平面從而有效的將熱量轉(zhuǎn)移，保證組件在所承受的溫度下工作。圖1TCGS-S石墨散熱片熱擴(kuò)散示意圖2.石墨散熱片的應(yīng)用：石墨散熱片通過(guò)在減輕器件重量的情況下提供更優(yōu)異的導(dǎo)熱散熱性能，能有效的解決電子設(shè)備的熱設(shè)計(jì)難題，廣泛的應(yīng)用于PDP、LCDTV、NotebookPC、UMPC、FlatPanelDisplay、MPU

5、、Projector、PowerSupply、LED等電子產(chǎn)品。目前石墨散熱片已大量應(yīng)用于通訊工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、SONY/DELL/Samsung筆記本、中興小米等手機(jī)、SamsungPDP、PC內(nèi)存條，LED基板等散熱等。石墨烯具有極高的熱導(dǎo)率和熱輻射系數(shù)，單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)5300W/mK，不僅優(yōu)于碳納米管，更是遠(yuǎn)高于金屬中導(dǎo)熱系數(shù)最高的銀、銅、金、鋁等，因此石墨烯作為輔助散熱的導(dǎo)熱塑料或者膜片具有巨大的應(yīng)用前景。石墨烯導(dǎo)熱塑料的開(kāi)發(fā)，可以為各種散熱需求提供性能更加優(yōu)異的新型的散熱產(chǎn)品，例如各種電子設(shè)備（如LED燈）的外

6、殼散熱，手機(jī)芯片散熱（如下iPhone手機(jī)應(yīng)用）等我司納米散熱片507000000470封閉式環(huán)境熱模擬對(duì)比3結(jié)論石墨烯散熱片熱導(dǎo)率較高且具有良好的熱穩(wěn)定性，領(lǐng)域還需兼顧絕緣、減振和固定等功能，具有廣闊的發(fā)展前景，性能比我司現(xiàn)在用的納米散熱片還好一些，目前價(jià)格和傳統(tǒng)納米散熱片相比貴10%左右，但在我司散熱要求高的PLC產(chǎn)品可以作為試用。