石墨烯散熱涂料——讓器件“冷靜”下來

石墨烯是由碳原子組成的只有單層原子厚度的二維碳材料，被稱為“新材料之王”。與其他碳材料相比，石墨烯具有完美的大π共軛體系和最薄的單層原子厚度的結構，這使得石墨烯在光學、電學、熱學、力學上表現出優異和顯著的特性，包括高導電性（電子遷移率高達2×10⁵ cm²/(V·s)）、高強度（楊氏模量達1 TPa）、高熱導率（室溫下5300W/(m·K)）、極高的表面積（2630 m²/g）、優異的熱穩定性、強疏水性等性能，使其在功能涂層材料領域具有良好的應用前景。

石墨烯。圖片©SciTechDaily

散熱涂料是一種通過增強熱源表面紅外輻射率，從而提高物體表面散熱效率的功能性涂料。熱的傳遞方式主要有三種，分別是熱傳導、熱對流和熱輻射。其中熱傳導這一方式主要是將電子器件產生的熱量快速導出到電子產品散熱器表面，熱對流和熱輻射主要是將散熱器表面的熱量散發到空氣中去。在很多需要高效散熱的領域，由于受到空間、尺寸及環境的制約，無法采用加速對流的方式將熱量交換出去。因此，通過涂層技術增強紅外輻射散熱是首選解決方案，也是提高散熱器散熱性能的重要途徑。

石墨烯具有非常高的導熱系數和極強的輻射率，單層石墨烯的導熱系數可達5300 W/m·K，熱輻射發射率在紅外線范圍為0.99，因此石墨烯作為熱輻射散熱材料有巨大的潛力。以石墨烯為原料制備的石墨烯散熱涂料可以同時發揮其優異的熱傳導和紅外輻射功能，涂刷在基材表面后能大幅提升基材表面的熱輻射系數（達0.9以上），大大提升物體表面的熱交換效率，降低物體表面及內部溫度。

墨?？萍佳邪l團隊完全自主研發的石墨烯散熱涂料是一款雙組分散熱材料。其核心材料石墨烯具有良好的導熱、防腐和機械性能，研發團隊可根據涂料具體的應用場景和使用需要進行配方的調整與優化，從而使其在各類涂料中最大限度地提升其散熱、防腐及耐磨等優異性能。石墨烯材料本身無毒無害，可減少或替代傳統涂料中無機填料的使用，增強散熱效果、降低成本。石墨烯散熱涂料適用于噴涂、浸涂、刷涂等涂覆方式涂覆在鎂合金、鋁合金等散熱器或高分子材料表面，以提升散熱器的散熱效果。

石墨烯散熱涂料具有豐富的使用場景，可廣泛應用于大功率LED散熱器、CPU散熱器、工業設備散熱、汽車零部件散熱等領域。

產品應用展示如下：

石墨烯散熱涂料技術指標

石墨烯散熱涂料終端應用實例

應用終端1——石墨烯涂層散熱器：降低空調控制器芯片溫度。

散熱器包括鋁制散熱本體和石墨烯涂料層，石墨烯涂料層附著在鋁制散熱本體的外表面；該空調包括主板、控制器芯片和散熱器，主要原理是通過在鋁制散熱本體的外表面附著石墨烯涂料層，增加整個散熱器的表面發射率，從而增加散熱效率，使空調控制器芯片的溫度降低速度得到很好的改善，不僅能夠增加芯片的使用壽命，還可以提高空調整機的可靠性，減小散熱器的尺寸，優化結構設計，降低散熱器的生產成本。

應用終端2——石墨烯涂層逆變器：降低器件內部溫度。

客戶測試石墨烯散熱涂料性能數據

墨?？萍季邆浯笠幠Ｉa石墨烯原料的優勢，掌握各種石墨烯制備方法，可以根據客戶的不同需求量身定制相關的石墨烯產品。經過多年累積的研究探索及生產實踐，墨?？萍季劢乖跓峁芾砗托履茉磧纱蟀鍓K。在熱管理領域，墨?？萍紦碛兄T如石墨烯導熱膜、石墨烯相變均溫板、石墨烯散熱涂料等先進熱管理材料，并運用物性分析、模型設計、仿真模擬等手段，合理搭配各種材料形成一系列獨特高效的熱管理方案。在新能源領域，研發團隊利用石墨烯高比表面積、高導電等特點，結合鋰電池企業的需求定向開發各種石墨烯導電劑、石墨烯包覆改性電極材料等產品，切實解決鋰離子電池的痛點。