【甬派】寧波研制出高性能石墨烯散熱材料,散熱效率提高近三成
華為Galaxy Fold、三星Mate X……近日,科技巨頭紛紛發(fā)布了新一代手機產(chǎn)品。
隨著這類電子設(shè)備性能的逐步強大,半導體器件功率密度大大提高,“散熱”已經(jīng)成為影響電子設(shè)備性能和壽命的首要問題。
甬派記者剛剛從中科院寧波材料所獲悉,該所已制備出一種高性能石墨烯熱散熱材料,將散熱效率提高近三成。
“電子器件的溫度每升高10℃-15℃,其相應的使用壽命將會降低50%。因此,開發(fā)用于高功率密度熱管理的高性能熱界面材料顯得尤為重要?!敝锌圃簩幉ú牧纤砻媸聵I(yè)部功能碳素材料團隊相關(guān)負責人說。
經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān),團隊制備出是一種基于石墨烯的高性能熱界面材料。
石墨烯被稱為“新型材料之王”,是世界上最薄、最硬、導熱性最好、電阻率最小的新型材料。在理想狀態(tài)下,石墨烯材料就像一個熱能“傳送門”,熱能進去了就只會出去,不會殘留在石墨烯上太久。

(新型“石墨烯紙”橫截面示意圖。)
“我們所制備的材料,采用的是三層石墨烯的結(jié)構(gòu),不僅導熱能力優(yōu)良,而且穩(wěn)定性佳,抗壓能力好?!痹撠撠熑私榻B。團隊采用抽濾的方法制備復合石墨烯薄膜,并將碳化硅制成“納米線”作為連接膜層的橋梁,制備出具備碳化硅-石墨烯復式結(jié)構(gòu)的“石墨烯紙”。
“石墨烯紙”材料到底有多厲害?一組實驗告訴你!
在評測試驗中,以寧波材料所研制的新型“石墨烯紙”為熱界面材料,在單位時間內(nèi)溫降高達18.3℃,超過普通漸熱材料溫降(8.9℃)的兩倍,散熱效率相提高了27.3%。

(相比于普通散熱材料,“石墨烯紙”散熱效率大大提升。)
另外,相對于硅膠基的商用熱界面材料,這一新型“石墨烯紙”完全由無機的碳化硅和石墨烯組成,擁有更好的熱穩(wěn)定性及環(huán)境適應性。
目前,團隊目前相關(guān)的工作已經(jīng)發(fā)表在ACS Nano期刊上。該研究工作也獲得了國家重點研發(fā)計劃、中科院裝備、寧波市重大專項和以及寧波市國際合作的支持。
期待這一科技成果早日面市!
?。ㄔ陌l(fā)布于2019年2月26日《寧波日報》甬派客戶端)