【经验】通过Flotherm验证道明GDGA系列400μm石墨烯均热能力

时间： 2022-12-17 来源：世强

技术问答

控温试剂槽、PCR仪等由于边缘效应的存在，TEC中心位置与控温设备边缘位置存在不可避免的温度差，温度一致性是大部分温度控制设备的重要指标，温度一致性越好，控温设备每个位置试剂的检测结果越可信。道明推出的GDGA系列石墨烯材料能有效提高控温设备的温度一致性。

下图为道明不同系列石墨烯材料产品的相关参数，相较于通过PI膜烧结合成的最高厚度70μm单层人工石墨膜，通过氧化石墨烯涂布，高温处理等工艺而形成的石墨烯膜能做得更厚，水平导热系数依然能达到1000W/m.k以上，其中CDGA系列能做到最厚500μm，对于均热场景，更厚的高水平导热系数产品能实现更好的均热效果。

为验证道明CDGA系列石墨烯的均热能力，使用热仿真软件Flotherm对一个控温设备进行仿真模拟，两块40*40mmTEC将110*75mm的96孔铝合金试剂槽中的试剂控温到0℃左右，假设TEC冷面达到0℃，产品模型与温度分布如下图所示。

方案一采用TEC与试剂槽之间上加0.2mm 10W/m.K导热界面材料，其结构如左下图所示。方案二采用TEC与试剂槽之间加400μm道明石墨烯膜，石墨烯覆盖整个试剂槽底部，其结构如右下图所示。

仿真结果表明，采用导热界面材料的方案一：96孔试剂各自平均温度的最大值1.28℃，最小值0.701℃，温差0.579℃；而采用道明400μm CDGA系列石墨烯的方案二：96孔试剂各自平均温度的最大值1.1℃，最小值0.671℃，温差0.483℃，相较于方案一实现约0.1℃的温度一致性改善。

综上所述，在面对需要温度一致性较高的控温设备时，道明CDGA系列石墨烯是优异的选择，能有效均匀设备温度，对于非金属的设备效果更明显。如您有类似产品与需求，欢迎联系世强平台。

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