什么是石墨片？石墨片的應用及原理

什么是石墨片？

石墨片是石墨的薄片。

石墨是碳的同素異形體，是一種在片材平面內具有非常高導熱率的金屬片材。石墨片用作散熱片。用于計算機CPU的散熱、冷卻、電子設備的冷卻等。

國產熱解石墨片（PGS，松下公司的注冊商標）被稱為具有高導熱性和柔韌性的結晶石墨片。

石墨片的應用

隨著移動電子設備和其他電子設備變得更輕、更薄、更小，同時更加精密和功能化，發熱問題變得更加嚴重。石墨片對熱擴散和輻射有很大的作用。

除了智能手機、手機、數碼相機、平板電腦/PC周邊設備、LED器件等家電產品外，   還應用于半導體制造設備（濺射、干蝕刻等）、光通信、基站等領域。

此外，由于石墨片含有碳，因此不會造成環境問題，這有助于其廣泛使用。除上述以外，它還被用作熱對抗材料，使其成為各種領域之一。增長最快的產品。

石墨片原理

1、制造方法原理

天然石墨多呈粉末狀，難以結晶。傳統的人造水晶制造時間長且價格昂貴，但新開發的方法在高質量和低成本方面可以說是革命性的。

簡單來說，石墨片的制造方法極其簡單：將具有特殊分子結構的聚合物薄膜在高溫下熱分解，得到的晶體結構再在超高溫下燒成，使其在石墨烯中高度取向。這是平面方向。

當含碳聚合物材料在無氧條件下加熱時，在500°C時釋放出氫氣，在1,000°C時釋放出氧氣，在2,000°C時釋放出氮氣，最后，當加熱到3,000°C時，僅釋放出碳原子。遺跡。高品質石墨晶體可以通過某些聚合物材料（例如聚酰亞胺）的碳原子的燒制和結晶來獲得。另一方面，石墨片并不是簡單地結晶，而是二維結晶碳層狀堆疊。

2. 特點

由于其石墨片層結構，在平面方向導熱系數高，而在厚度方向很難傳導熱量。換句話說，它具有熱量沿蠕變方向快速傳遞的特性。層厚度方向的導熱系數約為平面方向的1/200。只需將其粘貼到目標設備上即可獲得出色的冷卻效果。

此外，它不需要復雜的制造工藝，可以降低成本，而且由于它本身就是碳，因此具有符合RoHS指令的優點。它是一種對環境影響很小的物質。

石墨片的特點

1、導熱系數高

石墨片的導熱系數約為銅的2～3倍，是金屬中導熱系數最高的，是鋁的3～5倍，雖然略低于金剛石，但比其他金屬具有更高的導熱系數.它對電子元件的散熱效果極為有效，作為熱對策材料的用途正在不斷擴大。

2、重量輕

密度為0.85至1.00g/cm 3，使其成為一種非常輕的材料。它薄而輕，厚度為70至100μm。

3、特殊結構

石墨具有由碳層組成的結構，碳層像龜甲一樣連接在一起。平面由六邊形組成，并通過強化學鍵連接，但表面之間僅作用微弱的分子間力。因此，雖然表面本身很耐用，但它們很容易剝落。

4. 柔性片材

由于它是一種薄的片狀材料，因此易于加工并且可以反復彎曲。具有優異的壓縮性，可壓縮至40%以上。例如，CPU的底部有些凹凸不平，但只需粘貼石墨片并擰緊螺絲，石墨片就會被壓縮，成為散熱片，將CPU的熱量散發到周圍區域。對于冷卻不使用冷卻風扇的移動設備尤其重要。

雖然它是薄片，但它具有很高的柔韌性，可以承受30,000次彎曲。易于加工曲面、拐角等狹窄復雜形狀。

5、電磁屏蔽

具有電磁屏蔽功能，在散熱的同時可以解決電磁波的問題。

6. 耐用性

高純度碳具有高化學穩定性。它是一種不會隨時間惡化且對環境影響較小的材料。