改變傳統(tǒng)散熱器的石墨散熱膜

改變傳統(tǒng)散熱器的石墨散熱膜

 隨著電子數(shù)碼產(chǎn)品的日新月異，雙核、四核芯片的PC/手機(jī)/PAD產(chǎn)品不斷上市，產(chǎn)品的散熱問題是一個(gè)影響一個(gè)新數(shù)碼產(chǎn)品開發(fā)成 不成功的關(guān)鍵，產(chǎn)品局部過熱不僅影響元器件的壽命，也直接影響產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)及應(yīng)該具備的電子功能甚至死機(jī)。
傳統(tǒng)的銅、鋁等材料制作成的散熱器被廣泛應(yīng)用于主芯片、內(nèi)存、顯卡及各類BGA等表面散熱，但隨著電子產(chǎn)品及元器件向高集成度、高運(yùn)算領(lǐng)域發(fā)展，耗散功率隨之倍增，散熱日益成為一個(gè)急待解決的難題。
在熱力學(xué)中，散熱就是熱量傳遞，包括熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射等幾種方式，我們一般散熱系統(tǒng)中主要依賴的還是上述的熱傳導(dǎo)和熱對流，其中熱傳導(dǎo)主要與散熱器材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容有關(guān)，熱對流則主要與散熱器的散熱面積有關(guān)。
傳統(tǒng)散熱器的材質(zhì)一般為鋁或者銅，散熱效果被廣為接受，目前無論是芯片封裝還是產(chǎn)品系統(tǒng)散熱，無外乎都是用這兩種材料直接散熱或者配合硅膠、風(fēng)扇及流液形成散熱系統(tǒng)。
最近火熱的小米手機(jī)宣傳說使用了一種散熱利器：石墨散熱膜。傳聞中稱這種材料僅用于蘋果相關(guān)的高端產(chǎn)品散熱。
石墨散熱膜的主要材料是天然石墨，而天然石墨具有耐高溫，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱、導(dǎo)電性好及摩擦系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。石墨散熱膜重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)其熱阻比鋁低40%，比銅低20%，且能附在任何彎曲的不規(guī)則表面。目前主要可以用于LED基板、電子元器件的散熱等領(lǐng)域，是未來電子產(chǎn)品散熱的發(fā)展方向。
熱系統(tǒng)存在很多的因素，非常復(fù)雜，并不能說哪一種材質(zhì)具有天生的優(yōu)勢，可以解決所有的散熱問題，都會(huì)受到條件限制。即使是熱源產(chǎn)生很大的熱量，但只要有足夠的傳導(dǎo)系數(shù)，有足夠的散熱面積，足夠的對流散熱，也不會(huì)出現(xiàn)散熱問題。也就是說，散熱要具備相應(yīng)的條件，而且是一個(gè)系統(tǒng)條件，某種材料、某個(gè)參數(shù)可以決定散熱情況是否會(huì)變差，但不一定能夠決定是否會(huì)變好，需要去針對性地改善短板，才能提升整體狀況。比如在一個(gè)狹小密閉的空間，談散熱器的材質(zhì)和參數(shù)是毫無意義的，而創(chuàng)造了空間對流的條件之后，還需要考慮熱阻、散熱面積、風(fēng)速等等因素，看是哪個(gè)因素拖了后腿。
所以，可以對材料的參數(shù)進(jìn)行比較，但無法單純的從參數(shù)對散熱條件進(jìn)行比較。舉個(gè)例子：拿銅和石墨進(jìn)行比較。假定有一個(gè)散熱系統(tǒng)，空間當(dāng)然是有限的，所以散熱材料的體積是有限的，由于銅和石墨的密度比高達(dá)5：1，那么銅和石墨的重量比就是大約為1：5，對于一定熱量的吸收，比熱容的關(guān)系銅比石墨就算1：2，很容易看到，銅與石墨升高的溫度比為1：2.5，也就是說，對于相同的散熱器體積、相同的熱量，如果銅的溫升為1℃，那石墨散熱膜就升高2.5℃，而散熱面積是相同的，優(yōu)劣很明顯。固然，這是在一定條件下，如果條件發(fā)生變化，那結(jié)果也會(huì)發(fā)生變化，況且我們的目標(biāo)也不盡相同。當(dāng)然，暫不考慮系統(tǒng)因素，對于不同的應(yīng)用場景，散熱材料、參數(shù)的選擇也會(huì)有所不同，特別是石墨散熱膜這種新型的散熱材料，如何合理選用，這里就結(jié)合其參數(shù)特征簡單談一下。相關(guān)標(biāo)簽:石墨粉,石墨棒,石墨散熱片

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