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电子元器件功能集成度不断提高 石墨烯基热界面材料受到关注

发布时间:2022-09-14 16:29:31 来源:华体会官网网页 作者:华体会官网入口

内容简介:  石墨烯基热界面材料,是以石墨烯作为导热填料,以环氧树脂、硅油、硅橡胶、聚氨酯等作为基体,制造而成的一种热界面材料。在石墨烯基热界面材料中,用作导热填料的石墨烯类型主要包括单层石墨烯、多层石墨烯、石墨烯片,以及石墨烯与碳纳米管复合材料等。  热界面材料(TIM),是涂覆在发热器件表面,用来降低接触热阻所使用材料的总称。热界面材料可以广泛应用在电子、汽车、仪器、机械、航空等多个领域,电子领域最具代表性。电子元器件由多种材料构成,这些材料之间会产生空隙存在导热率低的空气,从而影响散热。在高温条件下,电子元器件的稳定性、可靠性、寿命会下降...

  石墨烯基热界面材料,是以石墨烯作为导热填料,以环氧树脂、硅油、硅橡胶、聚氨酯等作为基体,制造而成的一种热界面材料。在石墨烯基热界面材料中,用作导热填料的石墨烯类型主要包括单层石墨烯、多层石墨烯、石墨烯片,以及石墨烯与碳纳米管复合材料等。

  热界面材料(TIM),是涂覆在发热器件表面,用来降低接触热阻所使用材料的总称。热界面材料可以广泛应用在电子、汽车、仪器、机械、航空等多个领域,电子领域最具代表性。电子元器件由多种材料构成,这些材料之间会产生空隙存在导热率低的空气,从而影响散热。在高温条件下,电子元器件的稳定性、可靠性、寿命会下降,热界面材料涂覆在发热电子元器件材料的表面,可填充空隙建立导热通道,从而提高散热能力。

  随着电子信息技术不断进步,计算机性能不断提升,可穿戴设备等新型产品不断问世,CPU功能集成度不断提高,且呈现小型化发展趋势,其散热空间缩小但产生热量不断增大,散热需求日益攀升,普通的热界面材料逐渐无法满足要求,这已经成为限制高性能芯片开发的重要问题之一。在此情况下,新型热界面材料研发需求迫切,因此墨烯基热界面材料受到关注。

  根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国石墨烯基热界面材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,石墨烯具有高导热能力,并且柔软性特点突出,可以满足热界面材料高导热、高贴合、适用范围广的发展趋势。从导热能力来看,石墨烯的热导率远高于铜,并且与其他材料进行复合,热导率可以进一步提升;从柔软性来看,石墨烯柔软性极优,且兼具高强度优点,并且还具有优良的化学稳定性。由此来看,墨烯基热界面材料具有明显性能优势,开发应用前景极为广阔。

  受益于5G、消费电子、汽车电子、可穿戴设备、物联网等产业发展,市场对热界面材料需求持续上升。2016-2021年,全球热界面材料市场年均复合增长率为7.4%,2021年市场规模达到11.8亿美元以上。在几种常见的热界面材料中,聚合物复合材料类凭借良好的物理化学性质市场份额占比最大,达到85%以上。若未来在较多应用领域中,石墨烯基热界面材料可以替代传统热界面材料使用,其市场空间广阔。

  新思界行业分析人士表示,为满足电子信息产业发展需求,我国研究石墨烯基热界面材料的科研院所不断增多,主要有清华大学、同济大学、陕西科技大学、华中科技大学、四川大学、中科院宁波材料所等。2019年2月,中科院宁波材料所团队制备了一种基于石墨烯纸的高性能热界面材料;2021年5月,四川大学团队研究提出了麦芽糖辅助的机械化学剥离法以制备麦芽糖-G-石墨烯作为TIM的结构基序。目前,石墨烯基热界面材料制造成本仍较高,未来随着技术成熟其性价比优势逐渐显现,将逐步取代目前主流的热界面材料。

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