0532-83432166
新闻动态
联系我们

青岛德通纳米技术有限公司
电 话:0532-83432166
传 真:0532-86402866
邮 箱:info@dtnano.com
网 址:www.dtnano.com

行业资讯
您当前所在位置:首页 / 新闻动态 /
5G浪潮下 高导热石墨材料迎发展良机01
更新时间:2019-03-01 浏览数:

 石墨邦 2019-03-01


刚刚过去的2019年春晚,大家一定还记忆犹新。而春晚首当其冲的“黑科技”应是首次采用5G+4K网络视频传输,实现了4096*2160超高清分辨率视频内容的实时传播,使人们首次直观地体验到了5G的魅力。



5G到来,智能手机的“热量”将何去何从?

在智能手机普及之前的1G和2G时代,手机较少受到散热方面的技术困扰。但随着3G智能机时代的来临,手机硬件配置越来越高,CPU不断向多核高性能方向升级,通信速率不断提升,以及不断追求手机的轻薄化、小型化,带来的散热需求也不断上升,先后出现了导热硅脂、导热凝胶、导热石墨片、多层石墨膜和热管散热等新材料和散热器件。而对于即将到来的5G高速传输通信,散热问题将成为智能手机前行的最大阻力。


华为轮值CEO徐直军先生曾表示:“仅从芯片耗电量看,5G是4G的2.5倍。”这意味着手机的导热、散热将是一个巨大的挑战!

高导热石墨材料将助力5G智能手机突破“散热”难题!

导热材料用于发热源和散热器的接触界面之间,提高热传导效率,从而有效解决整个高功率电子设备的散热问题,提高电子产品的工作稳定性及使用寿命。


高导热石墨材料因其碳原子结构具有独特的晶粒取向,可沿两个方向均匀导热,具备极其优异的平面导热性能,导热系数远远高于一般的纯铜。石墨晶体的片层状结构可很好地适应任何表面,同时具有密度低(轻量化)、高比热容(耐高温)、长期可靠等优点。

在智能手机的导热和散热材料中,综合性能和成本考虑,石墨材料是散热解决方案的首选材料。




       比重轻:1.0-1.9g/cm3(密度相当于铜的1/4到1/10,铝的1/1.3到1/3);

  低热阻,柔软且容易裁切(可反复弯曲);

  超薄性:厚度(0.025-0.1mm);

  表面可以与金属、塑胶、不干胶等其他材料组合以满足更多的设计功能和需要。

导热系数通常理解就是导热的快慢,对于散热器来说,越快越好,即数值越大越好;

  比热容反映了质量相等的不同物质升高(或降低)相同的温度时,吸收(或放出)的热量并不相同,物质的比热容越大,吸收(或放出)的热量越多;

      密度越小,相同体积下物质质量较轻。



由两幅图可看出,导热率当面,石墨散热膜比传统的散热材料存在很大优势;其次,石墨膜测试数据显示,其具有温度低,温差小、速度快、时间段、迅速降温、冷却、比热容小等特性。

导热石墨材料又被分为天然石墨膜和人工合成石墨膜,或许大家会觉得两种都是石墨制品应该不会有特别大的区别!如果这样想那可就大错特错了。接下来我们将从几个方面,来了解一下天然石墨膜和人工合成石墨膜的基本区别

1、颜色差异

可以看到天然石墨膜的颜色较暗,而人工石墨片的颜色是偏浅白色的。

    2、石墨密度

在显微镜下的天然石墨膜明显比人工的要粗糙的多。因为人工石墨膜在合成时的杂质较少且密度要高于天然石墨膜。人工合成石墨导热系数是700~1500w,而天然石墨导热系数只有300~700w。

3、价格差异

人工石墨膜:人工石墨制造比天然石墨复杂且制作成本昂贵,故一般行业产品的需求都不会接受其成本。

天然石墨膜:天然石墨膜价格和其效果都能让行业使用者接受并信服,故天然石墨膜已经在各行业用的非常成熟广泛。

人工石墨膜和天然石墨膜两种材料都是水平向导热传导的材料,由于人工石墨膜烧结需要高温与天然石墨膜相比暂时成本较高,所以成本价格方面天然石墨片更有优势,导热方面则是人工合成的石墨片更有优势

人工石墨导热膜制备工艺核心是PI膜炭化和石墨化过程

高导热石墨材料及器件的国外厂商主要有日本松下、Graftech等企业。 


  • Panasonic(日本松下):日本松下从1998年起开始开发生产PGS石墨膜,2012年成功开发出厚度仅为10µm厚的石墨产品。

  • Graftech:建于1886年,世界上最大的石墨电极生产商,也是世界上最大的石墨碳素制品供应商,1996年在纽约交易所上市。

高导热石墨材料及器件的国内厂商主要有碳元科技、中石科技、飞荣达等企业。

  • 碳元科技:成立于2010年8月,专注于高散热石墨膜等相关产品的技术研发与生产,建有江苏省高导热石墨膜工程技术研究中心。

  • 中石科技:成立于1997年,主要产品包括导热材料、EMI屏蔽材料等。

目前,石墨导热材料行业还主要集中在日本松下等全球知名的企业手中,国内企业在该领域的起步相对要晚,技术积累性较差。但整体来看如中石科技、碳元科技等国内新型企业正在逐步切入该领域,以取得部分市场占有率。


     未完(字数限制),请接着看《5G浪潮下 高导热石墨材料迎发展良机02》