探秘石墨烯导热性能,新材料导热器件引领航空工业变革浪潮 | 烯博士课堂

在导热方面,石墨烯基材料有着十分优异的表现。以高烯科技自主研发生产的石墨烯高通量酷冷模组为例,这是一种由金属端头和柔性散热石墨烯膜组成的散热组件,主要应用在产品内部移动大功率芯片或对结构稳定性要求较高的大功率芯片的散热场景中。

现代宇宙航行学奠基人、航天之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基曾说:“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。”自远古时代起,人类就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象,始终坚持不懈地探索宇宙、了解宇宙。进入20世纪,随着科学技术的进步,人类借助卫星探测器、航天飞船等工具,逐渐揭开宇宙神秘面纱的一角。

然而,太空环境除了极端气温、强辐射,还存在着高速运动的尘埃、微流星体和流动星体等多种物质,这些参数在很大程度上影响着航天器和航天系统的设计与建造。铝合金、镁合金、钛合金等高强度和刚度的先进工程材料使20世纪的月球探索成为可能,但要探索火星或者更远的目的地则需要新一代的材料来实现。

石墨烯的发现为制备高强度、轻量化的航天器提供了技术支撑。

石墨烯结构由单层厚度的六方晶格碳原子组成,具有高强度、高刚度、低密度、高电导率和导热率等特征,将石墨烯基复合材料应用于航空航天工业,在提高材料强度的同时,还能有效地减轻航天器的重量,增加燃油储备。

导热方面,石墨烯基材料有着十分优异的表现。以高烯科技自主研发生产的石墨烯高通量酷冷模组为例,这是一种由金属端头和柔性散热石墨烯膜组成的散热组件,主要应用在产品内部移动大功率芯片或对结构稳定性要求较高的大功率芯片的散热场景中。

组件由一个酷冷模组热端对应一个酷冷模组冷端(也可以制定单个酷冷模组热端对应多个酷冷模组冷端或者多个酷冷模组热端对应单个酷冷模组冷端),两者之间通过高柔性的石墨烯导热膜段链接。当酷冷模组热端有大量热量产生时,石墨烯导热膜就能及时地将热量传导至酷冷模组冷端,减少出现局部过热现象。因此高通量酷冷模组常用于表面动态温度控制,以获得最佳系统性能,保证设备主体和关键部件在一定的温差范围,并避免过热,温差过大而造成设备损坏或者精度失控。

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在常温条件下,高烯石墨烯酷冷模拥有相较于铜导热索3-4倍、铝导热索6-7倍的导热率。这意味着,在相同形状条件下,高烯石墨烯高通量酷冷模组不仅质量约为铜导热索的四分之一,而且导热效果较铜导热索更好3倍,另外减震效果较铜铝金属的导热索更好。

高烯高柔性石墨烯导热膜有着极高的热通量,厚度最高可达15mm,对调节材料的寿命和可靠性起着十分重要的作用,适用于航空航天、高功率设备、大功率半导体器件及大型工业制冷机等多个领域。

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高烯石墨烯高通量酷冷模组
– 四大优势 –

目前,高烯石墨烯高通量酷冷模组已被成功运用到了卫星之中,成为全球领先的新型高导热通量散热产品。

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高烯石墨烯高通量酷冷模组
– 应用场景 –

高瞻远瞩,烯美天下,从概念到产品,从书架到货架,高烯科技一路走来风雨兼程。我们深刻了解,石墨烯是推进百业发展的新材料之王,要想把石墨烯独特的导热性能完全展现出来,还有大量的科研工作需要去做。未来高烯科技也将不断探索与创新,披荆斩棘迎难而上,共同助力中国石墨烯产业的发展与繁荣!

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