最新最具发展应用前景导热材料
随着高功率密度电子及其产品向高集成度、高频率的趋势发展下，耗散功率随之倍增，散热问题日益成为制约其电子设备持续正常工作的关键因素。为此，超高导热材料的研发至关重要。在人们传统观念中导热性能最佳的几乎是传统金属材料如：铜、银及铝等等，今天小编就为大家介绍一下最新最具发展应用前景的具有超高导热系数的导热散热材料。
一、石墨，石墨是碳元素组成的材料具有超高的导热率。根据计算，石墨在平行于晶体层方向上的热导率理论上可高达4180ｗ.ｍ-1.ｋ-1。高定向裂解石墨在其面向上的热导率更是能够达到2000ｗ.ｍ-1.ｋ-1；以聚酰亚胺薄膜为原料经高温碳化和石墨化热处理后得到的人工石墨薄膜，具有高度的石墨阵列取向和高导热性能，热导率可达1000~1600ｗ.ｍ-1.ｋ-1。
二、石墨烯，石墨烯是一种从石墨中经特殊工艺剥离出来的单层碳原子面材料，具有由单层碳原子以正六边形结构紧密排列构成的呈蜂窝状的二维平面结构。单层悬浮石墨烯的室温热导率可达到3000~5300ｗ.ｍ-1.ｋ-1超高的导热系数的导热材料。国内已成功制备出了696.78㎡的单层石墨烯，这一成功制备必将大大扩展石墨烯的应用前景，将对手机、平板电脑、电气设备等高端电子消费终端产品的设计和制造带来深远而积极的影响。
三、金刚石薄膜，天然金刚石的室温热导率是已知自然界材料中最高的，其导热率为2000~2100ｗ.ｍ-1.ｋ-1。人工合成金刚石单晶，根据计算36℃时的热导率可达2990ｗ·ｍ-１·ｋ-１。人工合成金刚石的生产工艺须依靠高温高压技术，极大增加了生产成本；自从化学气相沉积法被用来制备金刚石薄膜以来，得到的薄膜产品面积大、质量高，且成本相对较低。用直流热阴极气相沉积法在钽盘上得到了透明金刚石薄膜，薄膜尺寸为直径40~80ｍｍ，膜厚达4.2ｍｍ，热导率达1000~1200ｗ·ｍ-1·ｋ-1。
四、碳纤维及c/c复合材料，碳纤维是由有机纤维或低分子烃气体原料在惰性气体中经碳化及高温石墨化处理而得到。当石墨晶格在纤维的轴向上获得高度择优定向后，会具有超高的热导率。碳纤维及c/c复合材料超高导热材料是以高导热碳纤维为原料制得的c/c复合材料，具有高温强度高、热膨胀系数小、自润滑性良好和热导率较高等一系列优异性能。
五、碳纳米管及其复合材料，碳纳米管是由碳原子形成的单层或多层石墨卷曲形成的低维结构材料。碳纳米管具有良好的导电性和导热性，且只能在一维方向上（轴向）传递热能。据报道，长2.6μｍ、直径为 1.7ｎｍ 的碳纳米管在室温下的热导率达 3500ｗ·ｍ-１·ｋ-１。将碳纳米管加入聚合物中可获得低填充量高导热聚合物基复合导热材料。
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此文关键字： 导热系数
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