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石墨烯散热原理

人气: 发表时间:2021-05-25

石墨烯散热原理
 

石墨烯散热原理(图1)

 
  在热力学中,石墨烯散热膜的散热包括传导Conduction、对流Convection和辐射Radiation等几种方式,如图1所示。具体举例而言,CPU散热片底座与CPU直接接触带走热量的方式就属于热传导;常见的散热风扇带动气体流动即热对流;热辐射指的是依靠射线辐射传递热量。一般情况下(400摄氏度以下),散热系统中主要依赖的还是热传导和热对流,其中热传导主要与散热器材料的导热系数和热容有关,热对流则主要与散热器的散热面积有关。
    说起石墨烯,几乎是众所周知的,其优异的电学性能和机械性能被誉为世界最强晶体之一,它在电子芯片、光学仪器、生物医疗、电磁学和传感器等领域里有着广泛性的应用。可以说,不管是在军用还是民用上未来会是一种普遍运用的新型材料,其前景广阔。

     在发现石墨烯以前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯能够在实验中被制备出来。这个挑战物理学的发现到了产业化过程时,异常地艰难,目前石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD),但大部分停留在实验室制备阶段,很难大批量量产。

 

其次,从表面化学的角度看,石墨烯存在许多潜在的应用价值,然而由于缺乏适用于传统化学方法的样品,化学领域的研发、应用还存在许多困难,短期内恐怕难有重大突破。目前,我国在工商部门注册、营业范围包括石墨烯相关业务的企业已达到1.68万家。全国已成立石墨烯产业园29个,石墨烯研究院54家,石墨烯产业创新中心8个,石墨烯联盟12个。

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