石墨散热膜
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石墨烯导热膜,也被称为导热石墨膜、导热石墨片、散热石墨片、石墨散热膜等,是一种新型的导热散热材料,具有非常高的导热效果。
石墨烯导热膜是采用石墨烯粉体浆料涂布并进行高温热处理获得的高导热、导热薄膜。
它主要利用石墨烯的高导热性能,将热量快速、均匀地传递出去,从而达到散热的效果。
在宏观材料中,石墨烯导热膜具有超高的导热性和良好的柔韧性,能够反复折叠而不损坏,这使得它在高效热管理、新一代柔性电子器件及航空航天等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯导热膜的生产设备通常采用液压油为工作介质,根据帕斯卡原理制成的液压机床设备,这种设备也被称为石墨烯导热膜平压机、石墨烯散热膜真空平压机、石墨烯导热片液压机等。
在生产过程中,首先对氧化石墨烯膜进行热处理,得到石墨烯泡沫膜,然后在真空环境下由石墨烯导热膜生产设备施加一定的压力,平压形成高密度石墨烯导热膜。
在我国,石墨烯导热膜产业链已经比较成熟,目前已经实现量产供应,并且拥有多家生产企业。
随着石墨烯导热膜成本的下降和下游需求的释放,未来石墨烯导热膜有望成为主流散热技术之一。
人工石墨散热膜的生产工艺流程1.原材料准备:准备石墨颗粒、粘合剂和其他辅助材料。
Raw material preparation: Prepare graphite particles, adhesives, and other auxiliary materials.2.材料混合:将石墨颗粒、粘合剂和辅助材料混合均匀。
Material mixing: Mix graphite particles, adhesives, and auxiliary materials evenly.3.压制成型:将混合后的材料放入模具中,进行压制成型。
Pressing molding: Put the mixed materials into the mold and press them into shape.4.初次加热:对成型后的石墨材料进行初次加热处理。
Initial heating: Heat the molded graphite material for the first time.5.碳化处理:将初次加热后的材料进行碳化处理,使其转变成石墨。
Carbonization treatment: Carbonize the material after the initial heating to transform it into graphite.6.表面处理:对碳化后的石墨材料进行表面处理,使其变得光滑均匀。
Surface treatment: Treat the surface of the carbonized graphite material to make it smooth and uniform.7.散热膜涂层:进行散热膜的涂层处理,增强散热性能。
Heat dissipation film coating: Coating treatment for the heat dissipation film to enhance heat dissipation performance.8.二次加热:对涂层后的散热膜进行二次加热处理,确保涂层稳定性。
石墨烯在散热领域的应用石墨烯具有极高的热导率和热辐射系数,单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK,不仅优于碳纳米管,更是远高于金属中导热系数最高的银、铜、金、铝等,因此石墨烯作为辅助散热的导热塑料或者膜片具有巨大的应用前景。
石墨烯导热塑料的开发,可以为各种散热需求提供性能更加优异的新型的散热产品,例如各种电子设备(如LED灯)的外壳散热,目前国外已经有厂家开发出了成型的导热塑料并进入市场。
一直以来,大功率LED灯的散热外壳基本全部为铝,目前国内外在积极探索采用导热塑料代替。
飞利浦MASTER LED MR16 新式灯具作为全球首例大功率LED应用,其铝制外壳已经被帝斯曼公司开发出的Stanyl TC 导热塑料所取代,其效果不仅达到了同等级的散热目的,而且整个灯具更轻,耐腐蚀。
而石墨烯导热塑料的导热率可从普通塑料的0.2W/mK提高至5-15W/mK,且抗腐蚀,已有Blue Stone 等公司开发出采用石墨烯导热塑料的大功率LED产品,并显示了优异的散热性能。
另一方面,石墨烯制成的散热膜散热性能会大大优于石墨片,实测的热导率可达到1000W/mK以上,同时膜片具有良好的柔韧性易于加工。
而散热薄膜是计算机、手机制造中的关键材料,比如苹果手机目前用的散热膜是用石墨片制成的,因此高性能的石墨烯散热薄膜是如智能手机、平板电脑等高性能、超薄电子产品的理想散热材料。
企业布局1、东旭光电8000万控股石墨烯LED企业明朔科技2017年5月10日晚间,东旭光电科技股份有限公司发布公告称,公司通过旗下全资子公司深圳旭辉投资控股有限公司向明朔(北京)电子科技有限公司(以下简称明朔科技)增资5700余万人民币。
同时,公司旗下的控股子公司管理的泰州东旭石墨烯产业投资基金管理中心(有限合伙)出资2300万元受让明朔科技原股东部分出资的方式,合计取得明朔科技51%的股份。
有市场人士指出,本次收购不仅能够进一步拓展东旭光电石墨烯新材料在下游领域的产业化应用,丰富其石墨烯系列应用产品,加速推动其石墨烯产业化进程。
手机散热解决方案手机散热解决方案针对手机散热所使用的主要材料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,石墨片存在导热系数相对较低、厚度相对较大等问题。
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。
现在的主流散热材料为石墨膜,单手机用量为3~6片,是相较铜和铝等金属更好的导热材料。
由表可知在水平方向上石墨的导热系数相较于铜和铝高得多,而且其具有特殊的六面平角网状结构,可以将热量均匀地分布在二维平面并有效地转移。
而且其在垂直方向上的导热较差,可以阻热。
可以让人们在使用手机能有一个好的体验。
并且通过图表可以看出,其比热容也较大并且密度小。
基于这些性能上的优势,石墨已经大规模运用于智能手机成为主流散热材料。
/而我们所设计的方案决定使用导热系数最高的石墨烯来作为我们手机散热的主要材料,石墨烯膜的理化性能丰富,并且我国生产石墨烯具有明显优势。
石墨烯是已知的导热系数最高的物质,理论导热率达到了5300W’’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,又称为单层石墨,是碳纳米管、富勒烯的同素异形体。
石墨烯的快速导热特性,使其成为传统石墨散热膜的理想替代材料。
/石墨烯产品形态包括薄膜和粉体两类,我们利用石墨烯进行散热,所以需要的是石墨烯薄膜。
而且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2021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“2021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。
导热界面材料(Thermal Interface Materials,TIM),是常见散热方式中的一种,普遍用于 IC 封装和电子散热。
石墨烯的应用1.石墨散热片1.1 石墨散热片概述导热石墨片(TCGS-S)也称石墨散热片,是一种全新的导热散热材料,具有独特的晶粒取向,沿两个方向均匀导热,平面内具有150-1500 W/m-K 范围内的超高导热性能,片层状结构可很好地适应任何表面,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。
其分子结构示意图如下:石墨散热片(TCGS-S :Thermal Flexible Graphite sheet)的化学成分主要是单一的碳(C)元素,是一种自然元素矿物。
薄膜高分子化合物可以通过化学方法高温高压下得到(TCGS-S)石墨化薄膜,因为碳元素是非金属元素,但却有金属材料的导电、导热性能,还具有象有机塑料一样的可塑性,并且还有特殊的热性能,化学稳定性,润滑和能涂敷在固体表面的等一些良好的工艺性能,因此,在电子、通信、照明、航空及国防军工等许多领域都得到了广泛的应用。
1.2.石墨散热片的散热原理:典型的热学管理系统是由外部冷却装置,散热器和热力截面组成。
而散热片的重要功能是创造出最大的有效表面积,在这个表面上热力被转移并有外界冷却媒介带走。
石墨散热片就是通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的将热量转移,保证组件在所承受的温度下工作。
图 1 TCGS-S 石墨散热片热扩散示意图1.3.石墨散热片的应用:石墨散热片通过在减轻器件重量的情况下提供更优异的导热散热性能,能有效的解决电子设备的热设计难题,广泛的应用于PDP、LCDTV 、Notebook PC、UMPC、Flat Panel Display 、MPU 、Projector 、Power Supply、LED 等电子产品。
目前石墨散热片已大量应用于通讯工业、医疗设备、SONY/DELL/Samsung 笔记本、中兴小米等手机、Samsung PDP、PC 内存条,LED 基板等散热等。
中国石墨烯产业技术创新战略联盟报道:石墨烯在散热领域的应用石墨烯具有极高的热导率和热辐射系数,单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK,不仅优于碳纳米管,更是远高于金属中导热系数最高的银、铜、金、铝等,因此石墨烯作为辅助散热的导热塑料或者膜片具有巨大的应用前景。
石墨烯散热膜生产流程第一部分:石墨烯散热膜的特性介绍石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料,具有优异的导热性能和机械强度。
石墨烯散热膜是利用石墨烯的导热性能制成的一种散热材料,可以广泛应用于电子设备、光电子器件等领域,提高设备的散热效果。
第二部分:石墨烯散热膜的生产工艺1. 原料准备:石墨烯散热膜的制备需要石墨烯原料,一般采用机械剥离、化学气相沉积等方法获得高质量的石墨烯片层。
2. 材料预处理:将获得的石墨烯片层进行预处理,去除杂质和控制片层的厚度,以保证最终产品的质量。
3. 材料涂覆:将预处理后的石墨烯片层涂覆在基材上,常用的基材包括聚酰亚胺薄膜、陶瓷基板等。
涂覆过程需要控制涂料的厚度和均匀性。
4. 退火处理:将涂覆好的基材进行退火处理,以提高石墨烯片层的结晶度和导热性能。
退火温度和时间的选择对最终产品的性能有重要影响。
5. 切割加工:将经过退火处理的石墨烯散热膜切割成所需的尺寸和形状,常用的加工方法包括激光切割、机械切割等。
6. 质量检测:对切割好的石墨烯散热膜进行质量检测,包括厚度测量、导热性能测试等,以确保产品符合要求。
7. 包装和存储:将通过质量检测的石墨烯散热膜进行包装和存储,以保证产品在运输和使用过程中不受损坏。
第三部分:石墨烯散热膜生产中的关键技术1. 石墨烯制备技术:石墨烯的制备技术是石墨烯散热膜生产的关键,目前常用的制备方法包括机械剥离法、化学气相沉积法等。
2. 材料涂覆技术:涂覆技术的控制对石墨烯散热膜的质量和性能有重要影响,常用的涂覆方法包括浸涂法、刮涂法等。
3. 退火处理技术:退火处理可以提高石墨烯片层的结晶度和导热性能,合理的退火温度和时间选择对产品质量起着关键作用。
4. 切割加工技术:石墨烯散热膜的切割加工需要高精度的设备和技术,常用的切割方法包括激光切割、机械切割等。
5. 质量检测技术:石墨烯散热膜的质量检测需要使用高精度的仪器和设备,包括厚度测量仪、导热性能测试仪等。
2023年石墨烯、石墨烯导热膜行业上中下游产业链市场全景研究预测及重点企业市场排名分析1、石墨烯行业竞争格局分析:石墨烯作为一种前沿新材料,发展只有10年左右。
石墨烯导热膜是一种尚处在产业化初期的新型散热材料,其主要市场和供应商集中在国内,目前具备石墨烯导热膜量产能力的企业较少。
中金企信国际咨询权威公布《2023-2029年石墨烯行业市场调查及“十四五”投资战略预测报告》人工石墨散热膜同为电子产品内部常用的膜类散热材料,其产品特性、应用场景与石墨烯导热膜有一定的相似之处,因此人工石墨散热膜生产企业也与发行人存在竞争关系,目前人工石墨散热膜行业主要参与者为日本松下、美国Graftech、日本 Kaneka 以及中石科技、苏州天脉、思泉新材、深圳垒石、碳元科技等国内外企业。
日本松下和美国 Graftech 进入该领域较早,技术较为成熟,是先行者。
近年来凭制造工艺的发展与技术成熟,国内厂商在人工石墨散热膜领域逐渐处于行业领先地位,并且成功进入主流手机生产商的供应链体系,具有较强的市场竞争力。
中金企信国际咨询权威公布《2023-2028年石墨烯导热膜市场发展格局分析及投资规模可行性评估预测报告》2、行业内主要企业:(1)石墨烯导热膜领域优势企业分析:深瑞墨烯成立于 2017 年 3 月,为上市公司贝特瑞控股子公司(贝特瑞持有68.64%股权),主要从事石墨烯散热材料的研发、生产和销售,目前已经形成一定的销售规模,现已实现年产 60 万平方米新型石墨烯导热产品的量产,重点服务于国内手机终端厂商,产品已在 OPPO、一加、realme 等终端厂商的多款产品上实现量产应用。
其母公司贝特瑞 2021 年营业收入达 104.91 亿元,主营业务中锂电池负极材料、正极材料合计占营业收入比重为 94.37%,并未披露石墨烯导墨睿科技成立于 2015 年 10 月,专门从事石墨烯等低维纳米材料的生产和应用开发。
截至 2020 年末,其子公司云天墨睿年产 60 万平米高性能石墨烯导热膜产业化项目打通生产全流程,中间环节产品涂布膜的生产进入稳定量产阶段。
石墨烯电热膜工作原理石墨烯电热膜是一种利用石墨烯材料制成的具有发热功能的薄膜,它可以产生高温,并且具有快速升温、高效能的特点。
石墨烯电热膜的工作原理是通过石墨烯材料的特殊结构和性质实现的。
石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料,具有极高的导热性和导电性。
它的导电性可以达到铜的几万倍,热传导性也是铜的几千倍。
这使得石墨烯可以在较低电压下产生高温,并且在短时间内实现快速升温。
石墨烯电热膜的工作原理可以简单地分为两个步骤:导电和发热。
首先,当外加电压施加在石墨烯电热膜上时,电流会通过石墨烯材料。
由于石墨烯的高导电性,电流能够在膜内迅速传播,形成均匀的电流密度分布。
当电流通过石墨烯膜时,由于石墨烯的高导热性,电能会迅速转化为热能并散布到整个膜上。
石墨烯的导热性使得热量能够快速地传导到膜的表面,使得整个膜能够迅速升温。
石墨烯电热膜的热量产生速度远远高于传统的电热膜,因此它可以在较短时间内实现快速升温。
石墨烯电热膜的工作原理可以通过其特殊的结构和性质来解释。
石墨烯的结构是由一个碳原子的二维晶格构成的,每个碳原子都与周围的三个碳原子形成共价键。
这种特殊的结构使得石墨烯具有很高的导电性和导热性。
石墨烯的电子结构也是其具有高导电性的重要原因。
石墨烯的电子结构呈现出线性色散特性,即电子能量与动量呈线性关系。
这种线性色散特性使得石墨烯的电子在输运过程中几乎没有散射,因此具有很高的迁移率和导电性。
除了导电性和导热性,石墨烯还具有很高的机械强度和化学稳定性。
这使得石墨烯电热膜可以在各种极端环境下工作,不易受到损坏或腐蚀。
石墨烯电热膜通过石墨烯材料的导电性和导热性实现快速升温和高效能的发热功能。
石墨烯的特殊结构和性质使其能够在较低电压下产生高温,并且在短时间内实现快速升温。
石墨烯电热膜的工作原理为各种领域的加热应用提供了一种新的选择,具有广阔的应用前景。
石墨烯散热原理石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料,具有极好的导热性能,因此被广泛应用于散热材料中。
石墨烯的散热原理主要包括以下几个方面:首先,石墨烯的热导率非常高。
石墨烯的热导率是铜的几倍甚至几十倍,因此能够快速地将热量从热源传导到散热器表面,提高散热效率。
其次,石墨烯具有较大的比表面积。
由于石墨烯是二维材料,因此单位质量的石墨烯具有较大的表面积,可以更充分地接触空气,加速热量的传递和散热。
另外,石墨烯具有优异的柔韧性和强韧性。
这使得石墨烯散热材料可以更好地适应不同形状和尺寸的散热设备,提高散热器和散热片的适配性和散热效果。
此外,石墨烯还具有良好的化学稳定性和耐高温性能。
这使得石墨烯散热材料在高温环境下依然能够保持稳定的散热性能,不易发生氧化、变形和老化等问题。
总的来说,石墨烯散热原理主要体现在其高热导率、大比表面积、优异的柔韧性和强韧性,以及良好的化学稳定性和耐高温性能上。
这些特性使得石墨烯成为一种理想的散热材料,被广泛应用于电子产品、航空航天设备、汽车等领域,为提高设备的散热效率和稳定性发挥着重要作用。
在实际应用中,石墨烯散热材料可以通过涂覆、复合、制备散热片等方式进行加工和制备,以满足不同设备和场合的散热需求。
同时,随着石墨烯材料制备技术的不断进步和成熟,相信石墨烯散热材料在未来会有更广泛的应用前景。
综上所述,石墨烯散热原理基于其高热导率、大比表面积、优异的柔韧性和强韧性,以及良好的化学稳定性和耐高温性能。
这些特性使得石墨烯成为一种理想的散热材料,在电子产品、航空航天设备、汽车等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断进步,石墨烯散热材料的应用前景将会更加广阔。
冷冻机石墨烯节能膜
冷冻机石墨烯节能膜是一种利用石墨烯材料制造的薄膜,用于冷冻机领域,旨在提高能源效率和降低能耗。
石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料,具有优异的导热性能和机械性能。
利用石墨烯制造的节能膜可以应用在冷冻机的换热器中,提高传热效率。
冷冻机通常使用换热器来实现冷却效果。
传统的换热器在传热过程中会有能量损耗,导致能源浪费。
然而,冷冻机石墨烯节能膜具有较高的热传导率,可以显著提高传热效率,减少能量损耗。
冷冻机石墨烯节能膜的制造方法多样,可以通过化学气相沉积、机械剥离以及化学还原等技术制备。
这些方法可以保证薄膜的纳米级厚度,提高其导热性能。
冷冻机石墨烯节能膜不仅可以应用在家用冷冻机中,还可以广泛应用于工业领域,例如制冷系统、冷库、制冷船等。
这些应用领域都能从冷冻机石墨烯节能膜的高传热效率中受益,实现能源的节约和降低环境污染。
总的来说,冷冻机石墨烯节能膜利用石墨烯的优异特性,可以改善冷冻机的能源效率,降低能耗,进一步推动绿色环保技术的发展。