【技术】汉华解析石墨烯成为5G时代最佳散热材料的原因

时间： 2022-08-16 来源：汉华

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我国导热领域起步较晚，由于高端产品技术仍垄断在欧美及日本等少数企业中，国内众多导热界面材料生产厂家仍以低端产品输出为主，销售额仅占市场总额10%左右。传统手机散热材料以石墨片和导热凝胶等TIM材料（导热界面材料）为主。目前热管和VC（均热板）开始从电脑、服务器等领域渗透到智能手机终端，石墨烯材料也开始应用。相对而言，VC和石墨烯的导热系数高、厚度低，是性能更佳的散热材料。

石墨膜：散热方案的主流材料

石墨是相较于铜和铝等金属更好的导热材料，主要原因在于石墨具有特殊的六角平面网状结构，可以将热量均匀地分布在二维平面并有效地转移。在水平方向上，石墨的导热系数为300~1900W/（m*K），而铜和铝的导热系数约为200~400W/（m*K）。在垂直方向上，石墨的导热系数仅为5~20W/（m*K）。因此，石墨具备良好的水平导热、垂直阻热效果。

同时，石墨的比热容与铝相当，约为铜的2倍，这意味着吸收同样的热量后，石墨温度升高仅为铜的一半。此外，石墨密度仅为 0.7~2.1g/cm³，远低于铜的8.96g/cm³和铝的2.7g/cm³，因此可以做到轻量化，能够平滑粘附在任何平面和弯曲的表面。

基于高导热系数、高比热容和低密度等性能优势，石墨自2009年开始批量应用于消费电子产品，2011年开始大规模应用于智能手机，目前已经取代传统金属，成为消费电子领域主流的散热材料。

石墨烯膜：理化性能丰富，国产优势明显

1.导热系数最高、导电性能好，下游锂电材料和导热膜空间巨大

石墨烯是已知的导热系数最高的物质，理论导热率达到5300W/（m*K），远高于石墨。它是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体，厚度仅为0.335nm，又称为单层石墨，是碳纳米管、富勒烯的同素异形体。根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准，单层石墨烯指由一层碳原子构成的二维碳材料。

石墨烯的快速导热特性与快速散热特性，使其成为传统石墨散热膜的理想替代材料，广泛用于智能手机、平板电脑、大功率节能 LED照明、超薄LCD电视等散热。除高导热性之外，石墨烯还有其他优异的理化特性，因此下游应用广泛。例如，导电性高，可应用在集成电路、导电剂、传感器和锂电等领域;比功率高，可作为超级电容和储能元件；柔性强，弯折不影响性能，可作为柔性材料用于曲面屏和可穿戴设备；具有高透光率，可用于透明导电薄膜。

2.石墨烯薄膜的应用领域包括：

（1）导热膜，用于智能手机和平板电脑等的散热层；

（2）柔性显示，用于柔性显示屏和可穿戴设备等领域；

（3）传感器材料，用于可穿戴设备、医疗和环境监测等领域；

（4）集成电路基础材料，用于超级计算机、高频芯片和精密电子元件等领域。

3. 我国石墨烯产业全球领先，参与者众多

石墨烯的相关研究从1994年开始出现，2004年英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功分离出石墨烯，并于2010年诺贝尔物理学奖。近年来，石墨烯研究持续走热，专利数量不断增加，同时产业化进程也在不断推进。

汉华科普我国石墨烯理论研究和产业化均位居世界前列。理论研究方面，根据石墨烯产业联盟的数据，截止2016年，在全球主要优先权专利申请统计中，我国石墨烯专利占比达58%（其次是韩国和美国）。产业化方面，石墨烯在战略前沿材料中占据关键地位，中国计划实现石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模，2025年整体产业规模破千亿”的发展目标。

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本文由赵浩亮转载自汉华，原文标题为:石墨烯，5G时代的最佳散热材料?，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

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型号- 21-690-0017,21-655-0200,21-655-0150,21-660-0070,21-650-0100,21-630-0350,21-630-0150,21-670-0070,21-610系列,21-670-0050,21-630-0080,21-670-0040,21-670-0032,21-670-0100,21-630-0200,21-610,21-630-0100,21-670-0025

商品及供应商介绍 - 中石科技 - 2021/10/29 PDF 中文下载

汉华（Hanhua）成立于2015年，是与清华大学深圳研究生院材料学院合作成立的一家高科技企业，协同清华大学材料学院自研生产的高导热率、高柔韧性、低密度导热硅胶片，弥补了传统界面材料的一些不足，减轻了材料自重，还达到了更好的导热效果。

石墨烯导热膜人工合成石墨膜石墨烯纤维导热硅胶垫高导热硅胶垫非凝高导热凝胶可凝高导热凝胶非凝普通导热凝胶可凝普通导热凝胶双组分导热凝胶普通导热硅胶垫含玻纤导热硅胶垫覆聚酰亚胺膜导热硅胶垫覆矽胶布导热硅胶垫抗拉导热硅胶垫低密度导热硅胶垫非硅导热垫含玻纤导热绝缘片含聚酰亚胺膜导热硅胶片高功率石墨膜低介电绝缘导热材料 5G射频专用抗干扰导热硅胶材料导热吸波材料电磁噪声抑制材料高导热凝胶

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N2600 系列高精密数字源表（SMU）

型号- N2600,N2610-100-03,N2600-020-01,N2600 系列,N2600-1000-01,N2600-200-01

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