中国科学院宁波材料技术与工程研究所

【甬派】宁波研制出高性能石墨烯散热材料,散热效率提高近三成

发布:2019-02-27

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  华为Galaxy Fold、三星Mate X……近日,科技巨头纷纷发布了新一代手机产品。

  随着这类电子设备性能的逐步强大,半导体器件功率密度大大提高,“散热”已经成为影响电子设备性能和寿命的首要问题。

  甬派记者刚刚从中科院宁波材料所获悉,该所已制备出一种高性能石墨烯热散热材料,将散热效率提高近三成。

  “电子器件的温度每升高10℃-15℃,其相应的使用寿命将会降低50%。因此,开发用于高功率密度热管理的高性能热界面材料显得尤为重要。”中科院宁波材料所表面事业部功能碳素材料团队相关负责人说。

  经过多年技术攻关,团队制备出是一种基于石墨烯的高性能热界面材料。

  石墨烯被称为“新型材料之王”,是世界上最薄、最硬、导热性最好、电阻率最小的新型材料。在理想状态下,石墨烯材料就像一个热能“传送门”,热能进去了就只会出去,不会残留在石墨烯上太久。

 

(新型“石墨烯纸”横截面示意图。)

  “我们所制备的材料,采用的是三层石墨烯的结构,不仅导热能力优良,而且稳定性佳,抗压能力好。”该负责人介绍。团队采用抽滤的方法制备复合石墨烯薄膜,并将碳化硅制成“纳米线”作为连接膜层的桥梁,制备出具备碳化硅-石墨烯复式结构的“石墨烯纸”。

  “石墨烯纸”材料到底有多厉害?一组实验告诉你!

  在评测试验中,以宁波材料所研制的新型“石墨烯纸”为热界面材料,在单位时间内温降高达18.3℃,超过普通渐热材料温降(8.9℃)的两倍,散热效率相提高了27.3%。

(相比于普通散热材料,“石墨烯纸”散热效率大大提升。)

  另外,相对于硅胶基的商用热界面材料,这一新型“石墨烯纸”完全由无机的碳化硅和石墨烯组成,拥有更好的热稳定性及环境适应性。

  目前,团队目前相关的工作已经发表在ACS Nano期刊上。该研究工作也获得了国家重点研发计划、中科院装备、宁波市重大专项和以及宁波市国际合作的支持。

  期待这一科技成果早日面市!

  (原文发布于2019年2月26日《宁波日报》甬派客户端)

  【原文链接】https://ypapp.cnnb.com.cn/yppage/index.html#/news/share/news_detail?newsId=5c74f692e4b0a58ac26aa219&modeType=0