石墨烯導熱膜是乙個怎樣的存在?

時間 2021-06-01 01:36:36

1樓:邢捕頭

現有文章石墨烯導熱性能比較好的,普遍石墨烯含量在5%以上,沒有公司能負擔5%以上石墨烯的產品。況且完全可以用其它新增劑替代。

2樓:Wen Cheng

基本可以認為是扯淡,單層碳原子才是石墨烯,石墨烯導熱率再好它也不過是把晶元的熱量傳遞給空氣,所以加了這層石墨烯有什麼用?難不成熱導率高了還能當熱幫浦使?純扯淡。

要加強散熱無非增強空氣流動和增大散熱面積兩個選項,晶元是熱源,尺寸是固定的,散熱面積是固定的,所以要連上乙個高熱導率的東西,他的作用是擴大散熱面積,把熱量迅速地傳遞到更大面積的表面,這個東西要和熱源有盡可能大的有效接觸面積,不能有空氣層,會影響傳熱,一般用導熱膏,至於石墨烯,單層的話無論如何也擴大不了散熱面積,也不能使熱源和其他散熱部件無縫隙接觸,所以石墨烯在這裡有什麼用,基本就是沒用啊。

至於氣凝膠的石墨烯,我記得是隔熱性能很好的啊。

不過傳統導熱膏摻點石墨烯可能有點用。

忘了熱輻射這一條,石墨烯貌似是可以增強紅外熱輻射,從這個意義上來說倒是有點熱幫浦的意思,但是這個東西是在手機殼子裡面,很難說會比擴大散熱面積直接導熱到金屬外殼效果好。從這個角度來看,廠商倒是可以考慮輻射製冷的方案,這個東東上個世紀還是很火的,最近還有不少人翻出來炒,史丹福大學崔屹教授還發明了輻射製冷的衣服,夏天穿在身上很涼爽,不過輻射製冷往往效率很低啊,不如直接導熱出去的效率高。我覺得可以考慮用傳統方式把熱量導給外殼,外殼增強一下輻射散熱。

想象一下,如果熱量導到了手機螢幕,螢幕表面是輻射增強的薄膜,拿著這樣一台小公尺手機,看著手機的時候會有一種曬太陽的感覺,非常的愜意,哈哈。

總結一下,噱頭大於實際,用了石墨都自稱石墨烯。

3樓:宮非

2018-02-11

今天閒來無事試著把上次提到第二代石墨烯導熱膜的資料算了一下,也來跟各位分享這些石墨膜廠商在打什麼如意算盤。

根據公式: ,我們求出上表石墨烯-鋁箔復合塗層在XY 軸及Z 軸的熱導率,結論有三:

第一,石墨烯在 XY 軸的熱導率遠不如傳統的 PI 石墨膜(第一代);

第二,石墨烯在 Z 軸的熱導率略優於第一代石墨膜

第三,厚度越大,XY 軸的熱導率越小,符合熱阻公式。

首先,石墨烯在 XY 軸的熱導率遠不如傳統的第一代石墨膜原因很簡單,因為 PI 膜經高溫石墨化後裂解後有序排列,成為「高順向排列」導熱複材;反觀,石墨烯塗層微觀下是亂序排列石墨導熱膜是「各向異性,anisotropy」材料,麵內熱導率遠為麵外熱導率的 10 倍,但金箔、銅箔、 鋁箔、矽導熱片都是「各向同性」材料,也就是說熱導率(導熱係數)在各個方向上是相同的。

其次,我們對比了第一代PI 石墨膜在Z 軸的熱導率為15W/mK,而第二代石墨烯鋁箔塗層換算後可以做到 20W/mK ,這裡推判應該跟「堆疊密度」及「橫向尺度」有關。這是由於石墨烯相鄰片層間起到橋聯作用,在基體中形成直接接觸的網路,增大了接觸表面積,減少了介面熱阻。另外,石墨烯功能化能夠提高石墨烯填料與聚合物基體的介面結合強度,減少聲子散射。

密度越大表示三維網路越緻密,有助於熱傳遞路徑,而橫向尺度越小、越一致,則散射越少、熱導率越高

最後,總厚度變大時,XY 軸熱導率變小,但Z 軸熱導率卻變大。前面已提到厚度越大,則熱阻越大。前面提到散熱好是因為銅箔的因素,原因在石墨烯的塗層幾乎沒有改變,大致都在 30μm 左右,經換算成表1 也顯示 Z 軸熱導率變化不大,很清楚是銅箔的厚度變厚了,才使得整個石墨烯膜的 Z 軸熱導率從 25W/mK 變成了 50W/mK

所以你說這是石墨烯賦予散熱的改善,我不信!基本上還是金屬給的優勢。

2017-12-21

下面有個疏漏可能各位讀者都沒有發覺,原因在我想計算單層石墨烯的體密度是多少?文獻提到單層石墨烯面密度是 ,而單層石墨烯厚度是0.334nm,也就是 ,體密度=面密度/厚度=

其實,就接近一般碳材的密度。特此更正!但單層石墨烯透光度僅2.

3%,還是近乎透明的沒錯。

2017-12-20

何來的石墨烯導熱膜?根本都是在忽悠!真正的石墨烯膜是通過 CVD 製備單層到多層石墨烯,熱導率5,300-1,500W/mK,但由於厚度最大僅有5nm,加上成本高,所以不可能用在低端產品上

由晶格振動引起的高效率的傳熱是因為石墨烯有非常強的 鍵導致的

現在的石墨烯導熱膜都是炒概念的,第一代是「石墨」導熱膜,這不過是PI 高分子通過石墨爐高溫裂解成膜片,由於取向性好,所以在水平方向之熱導率高,但垂直方向之熱導性普遍不佳。我很好奇這家公司怎敢寫「單層」,這不是疏忽就是刻意欺瞞消費者,大家看到 12 微公尺的厚度,絕對不是石墨烯,這點非常明顯易懂

第二代嚴格說來也不能稱為石墨烯導熱膜,所以業者稱之「石墨烯復合導熱膜」倒也蠻實在的。從這家公司提供的規格來看,水平方向比不上前面的石墨導熱膜,但垂直方向的熱導率卻是提公升的,這也是目前手機散熱膜最新的解決方案。但明眼人都知道散熱好是因為銅箔的因素。

從外觀是黑色及密度達 來看,推判是用石墨塗層在銅箔上,不可能是石墨烯,因為十層以內不可能那麼黑。

既然石墨烯導熱膜不存在,且垂直方向的熱導率是制約,目前第三代技術是直接在發熱元件噴塗散熱塗料,不過目前僅在試樣階段,尚無法判斷未來是否可以取代現有石墨散熱膜。不過可以確定的是,原先設計的膜厚通常都太薄,會造成需要多層散熱膜,但層間又有熱阻產生散熱效果遞減,這才是手機廠一直尋找替代方案的主要因素。分類:

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