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突破材料導熱瓶頸——石墨烯導熱材料

隨著電子產品,例如電腦CPU、智能手機處理器趨向于微型化,高性能化,產品的散熱問題備受人們的關注。熱界面材料通常是將高導熱填料加入到彈性體材料中制備而成,其在改善散熱問題上發揮著重要的作用。因此,有關高導熱填料的研究受到關注。

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氧化鋁作為市場上用量較大的導熱填料,添加到彈性體中,通過表面改性及粒徑和種類復配可以制備熱界面材料,但氧化鋁自身的導熱系數相對來說并不高,只有30W/m.K,限制了復合材料的應用,而石墨烯作為一種新型材料,具有高導熱的特點,研究表明單層石墨烯導熱系數可達5000W/m.K,所以,石墨烯同時也具有高導電的特點。

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隨著技術的發展,為了解決現有熱界面材料在絕緣水平時導熱性能較低的問題,國內科研人員發明了一種石墨烯復合材料,并取得了專利。這種石墨烯復合材料,是一種具有電絕緣及高導熱性熱界面材料。

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具體而言,引入了高導熱的石墨烯粉末,使用表面活性劑處理石墨烯,并在超聲下使其分散成更薄更均勻的納米片層結構,然后與球形氧化鋁復配,將復配好的填料加入到經正己烷溶解后的硅橡膠生膠中均勻混合,干燥,加入硫化劑、催化劑與阻聚劑,硫化模壓成型得到高導熱電絕緣硅橡膠熱界面材料。

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