LED产品散热材料——石墨烯
石墨烯相变散热材料
石墨烯相变散热材料1. 石墨烯是什么？石墨烯是一种由碳原子形成的单层二维蜂窝状晶体结构材料。
其结构特点是碳原子呈六角网格排列形成一个单层的平面。
石墨烯是全球领先的二维材料，具有优异的导电、导热、机械性能和化学稳定性，被广泛认为是能够在未来产生重大影响的突破性材料。
2. 石墨烯相变散热材料是什么？石墨烯相变散热材料是一种利用石墨烯的高导热性能和相变器材料的特殊性质设计的散热材料。
其主要原理是通过将相变材料嵌入到石墨烯块中，当相变材料吸收热量时会发生相变，从而释放大量的潜热，进一步提高了石墨烯的散热性能。
3. 石墨烯相变散热材料的优势有哪些？石墨烯相变散热材料相比传统散热材料具有以下优势：1) 高导热性能：石墨烯具有极高的热导率，可以将热量快速传递到相变材料上，并迅速释放。
2) 相变潜热效应：相变材料具有相变潜热，当吸热或放热时可以吸收或释放大量热量。
石墨烯相变散热材料正是通过充分利用相变潜热效应提高了散热效果。
3) 显热效应：除了相变潜热效应以外，相变材料还具有显热效应，即相变温度区间内的热容变化。
因此，石墨烯相变散热材料可以在相变温度区间内实现更大的散热功率。
4) 尺寸小、轻质化：石墨烯相变散热材料可以制备成小尺寸、轻质化的散热器，可以方便地应用于微型电子设备中，从而提高设备的工作效率和寿命。
4. 石墨烯相变散热材料有哪些应用？石墨烯相变散热材料可以应用于各种微型电子设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。
此外，石墨烯相变散热材料还可以用于太阳能电池板、LED灯等高效发热系统中，可以有效提升其散热效果，同时延长设备寿命。
总之，石墨烯相变散热材料是一种非常有前途的散热材料，其通过利用石墨烯和相变材料在热学性质上的优势，提高了散热效果和应用范围。
未来，随着石墨烯材料应用领域的不断拓展和研究成果的不断突破，石墨烯相变散热材料将会迎来更加广泛的应用前景。
石墨烯散热材料
石墨烯散热材料
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有出色的导热性能，因此
被广泛应用于散热材料领域。
石墨烯散热材料以其优异的导热性能和轻质化特性，成为了散热领域的研究热点。
本文将从石墨烯散热材料的特性、制备方法以及应用前景等方面进行探讨。
首先，石墨烯具有高导热性能，其热导率高达5000-6000 W/mK，是铜的几倍
甚至几十倍。
这使得石墨烯成为了理想的散热材料，能够快速有效地将热量传导出去，降低设备温度，提高设备的稳定性和可靠性。
其次，石墨烯散热材料具有良好的轻质化特性，密度只有0.77 mg/m2，比铝还
要轻。
这使得石墨烯散热材料在实际应用中能够减轻设备的重量，提高设备的便携性和使用舒适性。
石墨烯散热材料的制备方法多样，包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学氧
化还原法等。
这些方法可以根据具体的需求，选择合适的制备工艺，获得高质量的石墨烯散热材料。
此外，石墨烯散热材料在电子产品、汽车、航空航天等领域有着广阔的应用前景。
在电子产品中，石墨烯散热材料可以应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中，提高设备的散热效率，延长设备的使用寿命。
在汽车领域，石墨烯散热材料可以应用于发动机、变速器等部件中，提高汽车的燃烧效率，降低能耗排放。
在航空航天领域，石墨烯散热材料可以应用于航天器、卫星等设备中，提高设备的稳定性和可靠性。
综上所述，石墨烯散热材料具有出色的导热性能和轻质化特性，制备方法多样，应用前景广阔。
随着石墨烯材料的不断研究和发展，相信石墨烯散热材料将在未来得到更广泛的应用，并为各行各业带来更多的创新和发展。
应用石墨烯材料的大功率LED散热仿真
应用石墨烯材料的大功率LED散热仿真龚美;陈益民【摘要】为解决LED热量集中问题,设计高导热散热模型以及使用高导热材料格外重要.石墨烯材料因在平面的二维方向具有良好的热导率,将其与散热器表面相结合,能充分发挥其在热扩散方面的作用.石墨烯在平面方向高达5300 W/(m·K)的热导率,可有效传导温度,消除热点,快速降低结温.主要研究石墨烯与铝散热器基底表面相结合的方式对LED灯具散热性能的仿真分析,采用ICEPAK散热分析软件和仿真技术,分析了不同厚度石墨烯的散热效果,获得了用于所设LED模型条件下的石墨烯最佳厚度条件,并与不使用石墨烯情况下作了对比研究.肯定了石墨烯对降低LED结温的影响.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2018(047)005【总页数】4页(P22-24,78)【关键词】LED结温;热仿真;散热器;石墨烯;ICEPAK【作者】龚美;陈益民【作者单位】广东工业大学,广东广州 510006;广东工业大学,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TN312+.80 引言LED灯是一种高效高节能、绿色环保的电子器件。
LED灯具已被广泛应用于家庭照明、交通信号灯、电视屏幕、汽车车灯等。
在照明市场占据着越来越重要的地位。
但是，随着单颗灯珠功率增加以及封装密度增加，经过长时间的工作后，面临着LED结温热积聚的问题，结温升高将导致灯具工作不稳定，出光效率降低以及照明寿命减小等问题。
研究发现，大约七成的LED灯具失效由于结温过高导致，当结温大于一定值时，灯具的失效率将呈指数规律上升，结温每上升2℃，灯具的可靠性就下降10%[1]。
因此，使用高导热材料将LED结温处的温度导出来显得尤为重要。
LED灯具的散热方式分为两大类：主动式散热和被动式散热。
常见的主动式散热有：风冷散热，液冷散热，压缩机制冷散热，电子制冷散热。
被动式散热主要的两种方式是肋片散热和热管散热。
被动式散热是目前LED灯具采用最广泛的一种散热方式，LED灯封装结构里包含有灯珠、散热垫、热沉、散热器以及导热硅胶垫。
石墨烯-散热
石墨烯在散热领域的应用石墨烯具有极高的热导率和热辐射系数，单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK，不仅优于碳纳米管，更是远高于金属中导热系数最高的银、铜、金、铝等，因此石墨烯作为辅助散热的导热塑料或者膜片具有巨大的应用前景。
石墨烯导热塑料的开发，可以为各种散热需求提供性能更加优异的新型的散热产品，例如各种电子设备（如LED灯）的外壳散热，目前国外已经有厂家开发出了成型的导热塑料并进入市场。
一直以来，大功率LED灯的散热外壳基本全部为铝，目前国内外在积极探索采用导热塑料代替。
飞利浦MASTER LED MR16 新式灯具作为全球首例大功率LED应用，其铝制外壳已经被帝斯曼公司开发出的Stanyl TC 导热塑料所取代，其效果不仅达到了同等级的散热目的，而且整个灯具更轻，耐腐蚀。
而石墨烯导热塑料的导热率可从普通塑料的0.2W/mK提高至5-15W/mK，且抗腐蚀，已有Blue Stone 等公司开发出采用石墨烯导热塑料的大功率LED产品，并显示了优异的散热性能。
另一方面，石墨烯制成的散热膜散热性能会大大优于石墨片，实测的热导率可达到1000W/mK以上，同时膜片具有良好的柔韧性易于加工。
而散热薄膜是计算机、手机制造中的关键材料，比如苹果手机目前用的散热膜是用石墨片制成的，因此高性能的石墨烯散热薄膜是如智能手机、平板电脑等高性能、超薄电子产品的理想散热材料。
企业布局1、东旭光电8000万控股石墨烯LED企业明朔科技2017年5月10日晚间，东旭光电科技股份有限公司发布公告称，公司通过旗下全资子公司深圳旭辉投资控股有限公司向明朔（北京）电子科技有限公司（以下简称明朔科技）增资5700余万人民币。
同时，公司旗下的控股子公司管理的泰州东旭石墨烯产业投资基金管理中心（有限合伙）出资2300万元受让明朔科技原股东部分出资的方式，合计取得明朔科技51％的股份。
有市场人士指出，本次收购不仅能够进一步拓展东旭光电石墨烯新材料在下游领域的产业化应用，丰富其石墨烯系列应用产品，加速推动其石墨烯产业化进程。
石墨烯材料在LED路灯模组中的应用及该模组的设计
石墨烯材料在LED路灯模组中的应用及该模组的设计李柏林;张仕辉【摘要】我们介绍了一种石墨烯散热材料在LED路灯模组中的应用,并探讨该模组的设计方法;结合其成型及材质的选取,我们称其为钣金模组,该钣金模组设计结构简洁精致、质量轻,解决了以铜管鳍片、压铸及挤出成型为散热方式的常见问题,尤其是石墨烯在其基础上的应用,更是有效地提高模组散热性能.%We introduced the application of a heat graphene material in the LED streetlight module,and discussed the design method of the module.The module was called sheet metal module whose name was chosen due to its shape and material selection.The sheet metal module was designed more concisely and delicately,with light weight,which resolved the common issues existing in the current cooling mode using brass fin,die-casting and extrusion.The application of graphene can improve the heat dissipationmodule performance effectively.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2017(028)005【总页数】6页(P59-63,71)【关键词】LED;LED路灯;LED模组;石墨烯;散热模拟【作者】李柏林;张仕辉【作者单位】广州广日电气设备有限公司,广东广州511447;广州广日电气设备有限公司,广东广州511447【正文语种】中文【中图分类】TM923石墨烯是一种新型的纳米材料，被称为“黑金”，是“新材料之王”[1]。
石墨烯散热片
石墨烯散热片文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-石墨烯散热片的应用及介绍摘要：石墨烯材料因其辐射水平优于绝大数散热材料，配合纳米碳粉有特别好的散热作用，因此广泛用于解决电子器件因功耗增大导致的热问题。
本文重点介绍了石墨烯散热片的基本知识，散热原理，应用案例。
关键词：石墨烯，散热片，导热系数1.石墨烯散热片1.1 石墨烯散热片概述导热石墨片（TCGS-S）也称石墨烯散热片，是一种全新的导热散热材料，具有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热，平面内具有150-1500 W/m.K 范围内的超高导热性能，片层状结构可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。
其分子结构示意图如下：石墨散热片（ TCGS-S ： Thermal Flexible Graphite sheet）的化学成分主要是单一的碳(C)元素，是一种自然元素矿物。
薄膜高分子化合物可以通过化学方法高温高压下得到（TCGS-S）石墨化薄膜，因为碳元素是非金属元素，但却有金属材料的导电、导热性能，还具有象有机塑料一样的可塑性，并且还有特殊的热性能，化学稳定性，润滑和能涂敷在固体表面的等一些良好的工艺性能，因此，在电子、通信、照明、航空及国防军工等许多领域都得到了广泛的应用。
1.2 石墨烯散热片的组成界面导热材料是由基体材料和导热填料组成的复合材料。
A．基体材料?石墨烯散热片的基体主要有硅油、矿物油、硅橡胶、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。
石墨烯基散热片的关键点是石墨烯与环氧树脂基体的复合。
目前，行业内的供应商将环氧树脂和石墨烯材料采取分层剥离和喷涂，导热系数可达到80w/m.k.B．导热填料石墨烯散热片以石墨烯或石墨烯与碳纳米管，金属等混合作为导热填料。
现有技术很难大量制备高质量的单层石墨烯，而少层或多层石墨烯相对容易制备和较便宜，且其可保持热传导性质，石墨层可自然地连接到散热片上，避免了应用中接触热阻的问题，导热效率较常规的纳米散热片提升20%以上。
石墨烯散热原理
石墨烯散热原理
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，具有极好的导热性能，因此被广泛应用于散热材料领域。
石墨烯的散热原理主要包括其独特的结构和碳原子之间的键合特性。
首先，石墨烯的结构非常特殊，其由一个层层叠加的碳原子构成，形成了一个平整的二维结构。
这种结构使得石墨烯具有非常优秀的导热性能，能够快速传递热量，有效地散热。
与传统的散热材料相比，石墨烯的结构更加紧密，碳原子之间的距离更近，因此能够更快速地传递热量，提高散热效率。
其次，石墨烯的碳原子之间的键合特性也是其优秀散热性能的重要原因。
石墨烯的碳原子之间采用sp2杂化轨道形成共价键，这种键合方式使得石墨烯具有非常高的导热性能。
碳原子之间的共价键非常强大，能够快速传递热量，同时保持结构的稳定性，不易发生变形或破坏，因此能够长时间稳定地进行高效散热。
除了结构和键合特性外，石墨烯的大量应用也促进了散热原理的进一步研究和应用。
石墨烯散热材料可以广泛应用于电子产品、航空航天、汽车等领域，为这些领域的高温设备提供了有效的散热解决方案。
同时，石墨烯的散热原理也为其他材料的散热性能提供了借鉴和发展的方向，促进了散热材料领域的技术进步。
总的来说，石墨烯的散热原理主要包括其特殊的结构和碳原子之间的强大键合特性。
这些特性使得石墨烯具有极佳的导热性能，能够快速、稳定地传递热量，为各种高温设备提供了有效的散热解决方案。
石墨烯的散热原理不仅在实际应用中发挥着重要作用，同时也为散热材料领域的技术发展提供了新的思路和方向。
随着石墨烯技术的不断进步和应用的拓展，相信石墨烯的散热原理将会在更多领域发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
石墨烯散热材料
石墨烯散热材料
石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有出色的导热性能，因此被广泛应用于散热材料领域。
石墨烯散热材料能够有效地将热量从热源传导到散热器中，提高散热效率，保护设备免受过热的危害。
本文将介绍石墨烯散热材料的特性、制备方法以及应用前景。
首先，石墨烯具有优异的导热性能。
由于其独特的二维结构，石墨烯能够实现高效的热传导，使其成为理想的散热材料。
研究表明，石墨烯的热导率可达到5000-6000 W/mK，是铜的几倍甚至几十倍。
这意味着石墨烯能够快速、高效地将热量传递到散热器中，有效降低设备温度，提高工作效率。
其次，石墨烯散热材料的制备方法多样。
石墨烯可以通过化学气相沉积、机械剥离、化学剥离等方法制备得到。
其中，化学气相沉积是一种常用的制备方法，通过在金属衬底上加热挥发碳源，使其在表面沉积形成石墨烯薄膜。
此外，机械剥离和化学剥离则是通过机械或化学手段将石墨烯层层剥离得到单层石墨烯。
这些制备方法为石墨烯散热材料的大规模生产提供了技术支持。
最后，石墨烯散热材料具有广阔的应用前景。
随着电子产品、汽车、航空航天等领域的快速发展，对散热材料的需求越来越大。
石墨烯散热材料由于其优异的导热性能和多样的制备方法，被广泛应用于各种高端设备的散热系统中。
例如，石墨烯散热膏、石墨烯散热片等产品已经投入市场，并受到了广泛的关注和认可。
综上所述，石墨烯散热材料具有优异的导热性能，多样的制备方法以及广阔的应用前景，将在未来的散热材料领域发挥重要作用。
随着技术的不断进步和市场的不断扩大，相信石墨烯散热材料将会成为散热领域的重要材料，为各行业的发展提供强有力的支持。
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现在，多数产品已经完成相关的产品摸底测试,后续将会有完善的测试报告及证书。
四类产品 散热膜，导热塑料，散热脂，散热灌封胶
石墨烯散热膜 Graphene Thermal Sheets 主要应用：
• • • • • • 手机 MID NoteBook 电动单车 通讯产品 LED照明
Release Paper Adhesive Tape Graphite Sheet Adhesive Tape Release Paper
SKC的产品系列
Model/Fearu re
Thickness Color mm
Density g/cm3 2
Coating Thickness mm 0.01/0.01
石墨烯导热塑胶 Graphene Modified Plastic 主要应用：
• • • • • • LED照明 电脑 家用电器 通讯产品 M.I.D 开关电源
石墨烯散热脂 Graphene Thermal Grease 主要应用：
• • • • • 通讯产品 电脑及外设 家用电器 开关电源 LED照明
石墨烯散热膜的一般结构
PET Film Graphite Sheet Adhesive Tape Release Paper
● Excellent material for spreading & transferring the heat with high thermal conductivity ● Polycazol that has been developed by our technology improve the vertical thermal conductivity ● Stable chemical resistance ● Applicable to various areas due to thermally & electrically conductivity ● Excellent reliability which comes from cohesion relief property within 1% ● Good for sealing with flexibility, good compression set & recovery, good conformability to the substrate ● Protective tape is not required because of conductive co-polymer coating on surface ● Improve EMC performance with polycazol coating which include nano grade carbon particles ● Maximize the thermal conductivity through polyca adhesive(3~20㎛) then backing is not required
•
绝缘特性 的好坏
重量
是否耗费 能源
加工的一 致性好坏
废料是否 可以回收 再用
是否达到 散热要求
导热系数与散热量的关系
导热系数不是唯一的因素
散热原理 散热的三种方式：传导，辐射与对流
3 Means of Heat Transmission
LED照明中，为什么要用塑胶代替铝合金？
采用铝合金散热器的球泡灯的一般构成
散热器 导电套件 LED Driver 导热膏
导光罩
绝缘套件
金属PCB 驱动绝缘套件
LEDs
LED照明中，为什么要用塑胶代替铝合金？
采用塑胶散热器的球泡灯的一般构成
① 辐射Radiation, ② 传导Conduction, ③ 对流Convection
导热灌封胶 Graphene Thermal Compound 主要应用：
• • • • • LED照明 电脑及外设 家用电器 开关电源 汽车电子
石墨烯散热膜-GRAPHITE 高端智能手机和MID产品必用的散热材料
Carbon Solutions for Low-carbon Era Mar. 12th SY2013 Habben Dong / 董沛 SinoKorea Carbon ,Inc. 中韩碳素有限公司
0.2
SGTS-020
dark /gray
0.2
1.7
0.02/0.03
-40 / 120
0.25
SGTS-025
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0.25
1.5
0.02/0.03
-40 / 120
0.3
应用市场 ，散热膜已经无处不在 智能手机,MID,LED照明，电动单车…
Samsung LED TV MIUI Phone iPhone 4S
散热器 导电套件 LED Driver 导热膏
导光罩
绝缘套件
金属PCB 驱动绝缘套件
LEDs
LED照明中，为什么要用塑胶代替铝合金？
耗费的 人工
成本
外观美 观度
•
加工难易 度
和铝合金及压铸铝相比，如果采 用散热塑胶，那么散热部分综合 成本降低50%以上；整灯加工成 本降低30%；驱动部分综合成本 降低20%以上… 总之，2013年，人们已经讨厌 再使用吕合金作为唯一的散热材 料。开始追逐新的材料…… 2011年，行业把光源的价格 从天上拉到地上； 2012年，行业把驱动的价格 从天上拉到地上； 2013年，作为散热材料，我 们打算直接从天上跳到地上 ……
我们的目的不是研究碳纳米材料-石墨用领域 ,并在这个过程中实现价值, 获得丰厚 的利润 ；
用石墨烯作为介质材料实现电子信息产品的热管理是我们唯一的应用方 向。
石墨烯的特性 四大特性引领21世纪信息行业
Super Conductivity 超导特性 Thermal Conductivity 快速导热特性 Fast Radiating 快速散热特性（与空气交换热量能力) Energy Storage 能量储存特性
Seagate HDD
OSRAM LED Driver
LG LED Lighting
为什么我们要用导热塑胶？ 多少导热系数是合理的？
Carbon Solutions for Low-carbon Era Mar. 12th SY2013 Habben Dong / 董沛 SinoKorea Carbon ,Inc. 中韩碳素有限公司
２０１３年１月，第一款高导热双组分灌封胶ＳＧＴＣ２０ＡＢ诞生，导热系数高达3.6-3.8Ｗ/ｍ·K 。
２０１３年２月，高导热石墨烯导热塑胶颗粒(Nylon/PC)，ＳＧＭＰ００６ＧＰＡ６和ＳＧＭＰ００６ＧＰＣ被研发出来。
2013年3月，中韩碳素针对上述产品申请了一系列发明专利 。现在已经在国家专利局的审核公示中…
中韩碳素（SKC） ---使命，视点 ，价值--使命 : 为低碳时代提供碳解决方案，从而为电子信息产品提供热管理及热解决方案。我们 相信石墨烯在热管理中的独特价值 ，并愿意持续关注她在材料技术上的应用，利用我们足够 的宽泛的跨国跨行业的技术,经验及对市场需求的准确把控 ，开发出足以领导应用市场的新产 品，并把他们推向市场 。 视点 : 简单,快速,服务（Simple,Speed,Service）是我们的立业之本,也是我们的制胜之道。 简单的产品与简单的生意模式，快速的反应能力和专业的素养，坚持服务至上的理念。以市场 需求为产品开发的唯一驱动因素，以盈利为目的的商业模式及以利益传输为团队管理主线；来 构建我们团队，产品和商业模式。以创立品牌为目的，侧重于产品研发，市场管理与开拓，适 当关注生产环节；从而实现创新型公司的目标。
中韩碳素(SKC) ; 低碳时代最好的热管理方案
Carbon Solutions for Low-carbon Era Mar. 12th SY2013 Habben Dong / 董沛 SinoKorea Carbon ,Inc. 中韩碳素有限公司
石墨烯，也许是人类21世纪 最伟大的发现……
© 2009-2013 SinoKorea Carbon, Inc. All Rights Reserved
石墨烯-GRAPHENE; 21世纪信息行业唯一的超级材料
Carbon Solutions for Low-carbon Era Mar. 12th SY2013 Habben Dong / 董沛 SinoKorea Carbon ,Inc. 中韩碳素有限公司
Thermal Conductivity W(M*K) H >1300 V >15 H >1300 V >15 H >1000 V >15 H >800 V >15 H >800 V >15 H >600 V >15
Applicable Temp oC -40 / 120
Total Thickness mm 0.05
石墨烯, 21世纪科技革命的第一基础材料
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的纳米新材 料；
是目前人类所发现的几乎完美的平面原子结构 .他出色的导电性能,导热 性能,散热性能都将是未来引导信息新革命的基石 ；
对于这个产品的微观研究已经非常深入 ,但对于相关的宏观应用才刚刚开 始；
价值 : 做电子信息行业第一流的热管理材料和方案提供商是我们既定的战略方向，力争成为 行业石墨烯散热应用领域的第一品牌。
历史沿革 中韩联合技术，独特工艺基础
２０１１年12月，飞泰科技有限公司与国内的一所高校及国内的一个研究所合作，研究石墨烯在热导产品中的应用；并在同年在韩国 科学家的指导下实现了石墨烯离子导入技术，成功把石墨烯产品和无定型碳材料实现结合。 ２０１２年１月，中韩碳素skc注册 ，开始研发一系列基于石墨烯的导热材料。 ２０１２年５月，深圳市飞泰科技有限公司与中韩碳素签署合作框架协议，由飞泰科技在国内全面推广中韩碳素的石墨烯散热产品， 主要产品包括天然石墨散热膜，合成石墨散热膜，散热脂，散热灌封胶，导热改性塑料等一系列基于石墨烯的热管理产品。 2012年12月 ，中韩碳素（skc）研发出第一款高导热膏脂 ＳＧＴＧ１０诞生，散热系数可达３.2Ｗ/ｍ·K 。