局部热源的扩热是很多电子设备散热设计的共性问题。在尺寸、空间较大的电子设备中可以使用扩热板实现平面均温。但对于消费型电子设备而言,空间紧凑,尺寸有限,则可以通过高导热石墨薄膜来实现这一目的。以智能手机为例,众多知名手机品牌都是通过在后盖外壳内壁贴石墨片的方式来实现平面均温,消除局部热点。下面东凯石墨小编介绍高导热石墨片设计的共性问题:
目前常见的高导热石墨片依据其制备方式不同可以分为两类,即以高分子薄膜为前驱体的人工合成石墨片和以天然鳞片石墨为原料的高导热石墨片。前者的代表性产品是以双向拉伸的聚酰亚胺薄膜为前驱体,经3000 ℃高温热处理所得的石墨片。据报道,这种石墨片的热导率能达1200 W/(m·K)以上。但必须指出的是:受技术水平所限,人工合成的石墨片厚度多为60μm及以下。由热传导的公式Q=KAΔT可知,通过热传导的方式所转移的热量,不仅与材料自身的热导率有关,也与热传导的横截面积有关。因此人工石墨片的热传导能力也存在一定的局限性。基于天然鳞片石墨的高导热石墨片则在综合性能上更具潜力。以30目鳞片石墨为原料,以高氯酸为插层剂制备膨胀倍数为200~300倍的蠕虫石墨。并将蠕虫石墨辊压成厚度为50~200μm的石墨薄膜,其热导率可达600W/(m·K)。
不难看出,综合考虑热导率和厚度两方面的因素,以鳞片石墨为起点的石墨片已具有较强的竞争优势。如果进一步提高天然鳞片石墨的纯度和石墨片的体积密度,则有可能获得更高热导率的天然石墨片,其竞争优势将会更加明显。
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