为什么石墨烯导热膏成为热管理材料“新星”？
2023-12-12 15:20:42   来源：中粉石墨烯   评论：0 点击：

中国粉体网讯  随着手机、电脑、平板、电子手表等智能设备不断更新换代，内置的电子元器件越来越高端和精密。设备越高端，能耗也就越大，散热就更难把控。电子元器件温度每升高10℃，系统的可靠性就会降低50%。所以，必须要用多种手段对温度和温差进行调控，防止设备降速和受损，这就是热管理。 想要对电子元器件进行热管理，除了直接在发热源上安装散热器之外，还要关注热管理的一个重要环节——热界面材料。 电子元器件和散热器表面都不是绝对光滑的，会有粗糙度，所以不能完全接触在一起。有数据显示，电子元器件和散热器直接安装在一起的实际接触面积很小，只有散热器底座面积的10%，其他90%都是空气。但空气热导率非常低，只有0.024W/(m·K)。所以，必须要在电子元器件和散热器之间添加高导热的材料，这就是热界面材料。热界面材料可以填补空隙，提高热传递效率，提升散热效果。 热界面材料一般由导热填料与聚合物复合而成。传统热界面材料包括导热膏、弹性导热布、相变型导热胶等等。其中导热膏属于液态材料，不需要固化处理，可以添加较高体积比的填料，热传导率比其他热界面材料高，行业应用也比较成熟。 导热膏又称导热硅脂、散热膏，是粘稠的膏状液体，具有较强的粘性。导热膏的填料一般是金属、陶瓷、石墨、金刚石等。下游电子产业的发展对导热膏的性能提出了新要求，所以近年来行业一直在研究提升导热膏的热导性，导热填料的种类在逐渐增加，使用石墨烯作为填料来制备导热膏成为了发展新方向。 研究发现，热界面材料的导热性能非常受填料数量的影响。如果填料不足，就无法形成导热网络，这就相当于高速公路没有修好，好一段坏一段，无法通行；当填料比例达一定程度，就能形成连续的导热网络，导热系数会指数性增加。 石墨烯具有超高的导热能力，导热系数可达5300W/(m·K)，少有材料能赶得上。同时，石墨烯还具有超高的亲油性、优异的柔韧性。众多优势叠加，让石墨烯能很好地分散在导热膏中，加入少量便可显著提高导热膏的导热、抗老化、抗静电等多方面的性能，成为热界面材料中非常具发展潜力的“新星”填料。 随着石墨烯低成本、绿色无污染、大批量生产，商业化应用日趋成熟，具有良好导热性能的石墨烯有望为更广泛的工商业产品提供更加高效优质的热管理解决方案。