隨著微電子集成與組裝技術(shù)的飛速發(fā)展以及高功率密度器件的集成使用,發(fā)熱量和耗散功率密度變得越來(lái)越大,嚴(yán)重影響電子元器件的穩(wěn)定性和使用壽命,因此散熱問(wèn)題變得極其重要。傳統(tǒng)的導(dǎo)熱材料以主要以金屬薄膜、石墨壓延膜、碳化聚酰亞胺膜等為主。金屬薄膜存在質(zhì)量重、易腐蝕、導(dǎo)熱率不高等缺點(diǎn),而石墨壓延膜和碳化聚酰亞胺膜質(zhì)脆,使用過(guò)程中易掉粉,不適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、潔凈度要求高的精密儀器管理領(lǐng)域。另一方面,傳統(tǒng)的碳化聚酰亞胺膜通常是采用間歇式作業(yè)生產(chǎn),石墨化過(guò)程需要消耗大量的時(shí)間(加熱時(shí)間至少6~10 h,冷卻時(shí)間至少10 h)和能源(實(shí)驗(yàn)爐能耗至少50~70 KW/h)。
石墨烯導(dǎo)熱膜是一種新型的導(dǎo)熱、散熱材料,面內(nèi)熱導(dǎo)率高,同時(shí)具有低密度、低熱膨脹系數(shù)、良好機(jī)械性能等優(yōu)異特性,成為新興散熱材料的焦點(diǎn)。例如美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院Jie Lian研究小組*先報(bào)道了導(dǎo)熱率為1434 W/mK的石墨烯導(dǎo)熱膜;浙江大學(xué)高超教授課題組采用超大片石墨烯作為結(jié)構(gòu)單元,石墨烯薄膜的導(dǎo)熱率高達(dá)2000 W/mK。為了提高石墨烯膜的導(dǎo)熱率,通常需要采用耗時(shí)耗能的高溫石墨爐進(jìn)行燒結(jié),這大大增加了石墨烯導(dǎo)熱膜的成本。因此急需發(fā)展新的熱處理技術(shù),提高石墨烯導(dǎo)熱膜爐的制備效率,降低制備成本。
石墨烯導(dǎo)熱膜生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品,是以石墨烯為原料,采用多層石墨烯堆疊而成的高定向?qū)崮?,與市場(chǎng)其他同類(lèi)散熱材料相比,具有機(jī)械性能好、導(dǎo)熱系數(shù)高,質(zhì)量輕、材料薄、柔韌性好等特點(diǎn),同時(shí)填補(bǔ)了guo內(nèi)外石墨烯高導(dǎo)熱性應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的空白,為電子、航空航天、醫(yī)療等行業(yè)提供高品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)化的整套散熱解決方案。
石墨烯導(dǎo)熱膜設(shè)備產(chǎn)品不同于傳統(tǒng)的散熱材料,如銀、銅、鋁等,其特殊的二維晶體結(jié)構(gòu),有著很好的機(jī)械強(qiáng)度、電子遷移率、高比表面積等特點(diǎn)。同時(shí)也有著很高的理論熱導(dǎo)率,超過(guò)6600 W/mK,是已知熱導(dǎo)率*高的材料,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨、碳納米管等其他碳材料的熱導(dǎo)率。