金剛石導(dǎo)熱凝膠散熱材料

天元航材化工原料廠(chǎng)家的小編今天個(gè)大家介紹下關(guān)于金剛石導(dǎo)熱凝膠散熱材料的相關(guān)介紹，我們是一家生產(chǎn)銷(xiāo)售六方氮化硼（HBN、白石墨烯）等氮化硼化工原料廠(chǎng)家，已有50年的生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)，電子產(chǎn)品常用的導(dǎo)熱材料有哪些？電子產(chǎn)品為什么要使用導(dǎo)熱材料？我們一起來(lái)看看吧！

散熱材料及技術(shù)目前主要應(yīng)用于消費(fèi)電子、通訊設(shè)備、新能源汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。其中，消費(fèi)電子和通訊設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用需求最大，占市場(chǎng)的80%以上。隨著智能手機(jī)、電腦、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品配置的增加，消費(fèi)電子產(chǎn)品的硬件不斷升級(jí)，對(duì)散熱性能提出了更高的要求，從而帶動(dòng)了散熱材料需求的擴(kuò)大。

此外對(duì)于高密度和大功率的電子產(chǎn)品，良好的熱管理是一個(gè)緊迫的問(wèn)題。以手機(jī)芯片為例，4G手機(jī)的芯片功率為1W-2W，常用的導(dǎo)熱材料主要是導(dǎo)熱膠、石墨片、氮化硼（用氮化硼材料制備能耐高溫、高頻、大功率、高輻射等極端條件下的電子器件，這樣的氮化硼填料可以解決很多特殊場(chǎng)合的應(yīng)用問(wèn)題。）。

良好的導(dǎo)熱材料的應(yīng)用有助于解決手機(jī)的散熱問(wèn)題，需要導(dǎo)熱材料來(lái)處理金屬部件和熱管散熱，例如石墨散熱片和導(dǎo)熱凝膠。石墨散熱片具有獨(dú)特的晶粒取向，可在兩個(gè)方向均勻?qū)?。石墨的層狀結(jié)構(gòu)非常適合提高消費(fèi)電子產(chǎn)品的散熱性能源。而導(dǎo)熱凝膠作為復(fù)合導(dǎo)熱填料，用于芯片與屏蔽罩之間，降低芯片與屏蔽罩之間的熱阻，加快熱傳遞。

但5G手機(jī)芯片的最大功率將達(dá)到5W-7W。傳統(tǒng)的石墨芯片難以解決。為了解決散熱問(wèn)題，廠(chǎng)商們也在絞盡腦汁，其中有名的導(dǎo)熱填料屬導(dǎo)熱率高的稀土合金莫屬了。而最近，一種散熱系統(tǒng)“航天級(jí)散熱黑科技”，即金剛石凝膠散熱系統(tǒng)更是家喻戶(hù)曉。

金剛石被稱(chēng)為世界上最堅(jiān)硬的物質(zhì)。它不僅具有特殊的物理、機(jī)械和光學(xué)性能，而且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性。由于金剛石是靠聲子傳熱的，一般來(lái)說(shuō)金剛石中的氮含量越低，熱導(dǎo)率越高，晶體越完整，熱導(dǎo)率越高——比如最純的IIa型，最少雜質(zhì)的熱導(dǎo)率高達(dá)26watt/K-cm，比傳熱最快的金屬銀和銅快6~7倍。

金剛石具有如此優(yōu)異的導(dǎo)熱性，長(zhǎng)期以來(lái)一直用于電子行業(yè)，以滿(mǎn)足熱管理的超高要求。它的應(yīng)用主要有兩種形式，一種是金剛石薄膜；另一種是將金剛石與銅、鋁等金屬制成復(fù)合材料。不過(guò)，這款新手機(jī)并沒(méi)有采用上述任何一種散熱方式，而是將金剛石獨(dú)特制備成金剛石（顆粒）凝膠型導(dǎo)熱材料，而不是原來(lái)手機(jī)中使用的普通導(dǎo)熱凝膠部分電話(huà)。

就像其他導(dǎo)熱凝膠一樣，金剛石導(dǎo)熱凝膠的性能在很大程度上取決于制備工藝是否成熟和優(yōu)良，例如填料的粒徑、填充體積分?jǐn)?shù)、改性工藝等，都對(duì)導(dǎo)熱凝膠的總熱導(dǎo)率性能有著決定性的影響。

首先金剛石顆粒的粒徑不能太?。ㄐ∮?0微米），否則很難形成有效的熱鏈。據(jù)RealMe稱(chēng)，手機(jī)中使用的金剛石凝膠含有尺寸在40到50微米之間的金剛石顆粒。

其次，金剛石顆粒的填充體積分?jǐn)?shù)不宜過(guò)大或過(guò)小。如果填充體積分?jǐn)?shù)太小，接觸面積也小，也難以形成有效的熱鏈。如果凝膠過(guò)大，就不能充分滲入金剛石顆粒表面，產(chǎn)生空隙，也會(huì)影響導(dǎo)熱性。

最后，改性也是此類(lèi)導(dǎo)熱凝膠填料的唯一途徑，否則這些表面活性顆粒很容易團(tuán)聚在一起，難以在有機(jī)高分子樹(shù)脂中實(shí)現(xiàn)均勻分散，導(dǎo)致凝膠性能下降。

未來(lái)電子設(shè)備的小型化趨勢(shì)推動(dòng)冷卻材料和技術(shù)向多功能發(fā)展。除了保證高導(dǎo)熱性外，還可以兼顧電磁屏蔽、過(guò)濾、蓄熱等功能，最大限度發(fā)揮散熱材料的功能。