金刚石导热凝胶散热材料

天元航材化工原料厂家的小编今天个大家介绍下关于电子导热散热材料的相关介绍，我们是一家生产销售六方氮化硼（HBN、白石墨烯）等氮化硼化工原料厂家，已有50年的生产工艺经验，电子产品常用的导热材料有哪些？电子产品为什么要使用导热材料？我们一起来看看吧！

散热材料及技术目前主要应用于消费电子、通讯设备、新能源汽车、工业、医疗、数据中心等领域。其中，消费电子和通讯设备领域应用需求最大，占市场的80%以上。随着智能手机、电脑、可穿戴设备等消费电子产品配置的增加，消费电子产品的硬件不断升级，对散热性能提出了更高的要求，带动了散热材料需求的扩大。

此外对于高密度和大功率的电子产品，良好的热管理是一个紧迫的问题。以手机芯片为例，4G手机的芯片功率为1W-2W，导热胶、石墨片、氮化硼（用氮化硼材料制备能耐高温、高频、大功率、高辐射等极端条件下的电子器件，这样的氮化硼填料可以解决很多特殊场合的应用问题。）要知道良好的导热材料的应用有助于解决手机的散热问题，需要导热材料来处理金属部件和热管散热，例如石墨散热片和导热凝胶。石墨散热片具有独特的晶粒取向，可在两个方向均匀导热。层状结构非常适合提高消费电子产品的性能，同时从任何表面屏蔽热源和组件。导热凝胶作为复合导热填料，用于芯片与屏蔽罩之间，降低芯片与屏蔽罩之间的热阻，加快热传递。

但5G手机芯片的最大功率将达到5W-7W。传统的石墨芯片难以解决。为了解决散热问题，厂商们也在绞尽脑汁，其中有名的导热填料属导热率高的稀土合金莫属了。而最近，一种散热系统“航天级散热黑科技”，即金刚石凝胶散热系统更是家喻户晓。

金刚石被称为世界上最坚硬的物质。它不仅具有特殊的物理、机械和光学性能，而且具有优良的导热性。由于金刚石是靠声子传热的，一般来说金刚石中的氮含量越低，热导率越高，晶体越完整，热导率越高——比如最纯的IIa型，最少杂质的热导率高达26watt/K-cm，比传热最快的金属银和铜快6~7倍。

金刚石具有如此优异的导热性，长期以来一直用于电子行业，以满足热管理的超高要求。它的应用主要有两种形式，一种是金刚石薄膜；另一种是将金刚石与铜、铝等金属制成复合材料。不过，这款新手机并没有采用上述任何一种散热方式，而是将金刚石独特制备成金刚石（颗粒）凝胶型导热材料，而不是原来手机中使用的普通导热凝胶部分电话。

就像其他导热凝胶一样，金刚石导热凝胶的性能在很大程度上取决于制备工艺是否成熟和优良，例如填料的粒径、填充体积分数、改性工艺等，都对导热凝胶的总热导率性能有着决定性的影响。

首先金刚石颗粒的粒径不能太小（小于10微米），否则很难形成有效的热链。据RealMe称，手机中使用的金刚石凝胶含有尺寸在40到50微米之间的金刚石颗粒。

其次，金刚石颗粒的填充体积分数不宜过大或过小。如果填充体积分数太小，接触面积也小，也难以形成有效的热链。如果凝胶过大，就不能充分渗入金刚石颗粒表面，产生空隙，也会影响导热性。

最后，改性也是此类导热凝胶填料的唯一途径，否则这些表面活性颗粒很容易团聚在一起，难以在有机高分子树脂中实现均匀分散，导致凝胶性能下降。

未来电子设备的小型化趋势推动冷却材料和技术向多功能发展。除了保证高导热性外，还可以兼顾电磁屏蔽、过滤、蓄热等功能，最大限度发挥散热材料的功能。