石墨散熱片和石墨烯課件

石墨散熱片和石墨烯

電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)報(bào)告SX1102033 主要內(nèi)容石墨散熱片石墨烯石墨散熱片的性質(zhì)具有獨(dú)特的晶粒取向，沿兩個(gè)方向均勻?qū)岢邔?dǎo)熱性能，平面內(nèi)150-1500W/m-K（Al250W/m-K，Cu390W/m-K）可塑性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、質(zhì)量輕成本低石墨散熱片的散熱原理

1.熱源獲得熱量2.從周向散走石墨散熱片的應(yīng)用石墨散熱片通過(guò)在減輕器件重量的情況下提供更優(yōu)異的導(dǎo)熱散熱性能，能有效的解決電子設(shè)備的熱設(shè)計(jì)難題目前石墨散熱片已大量應(yīng)用于通訊工業(yè)、筆記本、手機(jī)等。石墨散熱片的應(yīng)用舉例小米手機(jī)中石墨散熱片的應(yīng)用，小米手機(jī)采用1.4GHz雙核處理器高通MSM8260，該處理發(fā)熱量相比是很高的，由于采用了使用散熱片，將熱量有效的傳導(dǎo)，使熱量均勻分布在手機(jī)機(jī)身上，從而不會(huì)有局部過(guò)熱和過(guò)熱死機(jī)的情況。石墨烯的特性最薄最輕:厚0.34nm,比表面積2630m2/g載流子遷移率最高:室溫下20萬(wàn)cm2/Vs（硅的100倍）,理論100萬(wàn)cm2/Vs電流密度耐性最大:有望達(dá)到2億A/cm2強(qiáng)度最大最堅(jiān)硬:破壞強(qiáng)度42N/m,楊氏模量與金剛石相當(dāng)導(dǎo)熱率最高:3000-5000W/mK石墨烯的制造微機(jī)械剝離法外延生長(zhǎng)法氧化石墨還原法氣相沉積法微機(jī)械剝離法直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來(lái)。流程：高定向熱解石墨表面進(jìn)行離子刻蝕

產(chǎn)生微槽后將其用光刻膠粘到玻璃襯底上

再用玻璃膠帶進(jìn)行反復(fù)撕揭

放入丙酮溶液中進(jìn)行超聲一段時(shí)間

最后將單晶硅片放入丙酮溶液中，利用范德華力

或毛細(xì)管力將單層石墨烯“撈出”優(yōu)缺點(diǎn)：相對(duì)簡(jiǎn)單的方法，缺點(diǎn)是能夠獲得的單層石墨

烯的尺寸大小不一、不易控制，很難獲得

足夠長(zhǎng)度的石墨烯，不能滿足工業(yè)化需求。氧化石墨還原法將天然石墨與強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨經(jīng)過(guò)超聲分散制備成氧化石墨烯加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團(tuán)，得到石墨烯成本低，石墨烯尺寸大，但是分子結(jié)構(gòu)容易被破壞氣相沉積法將含碳原子的氣體有機(jī)物如甲烷、乙炔等在鎳或銅等金屬基體上高溫分解，脫出氫原子的碳原子會(huì)沉積吸附在金屬表面連續(xù)生長(zhǎng)成石墨烯相對(duì)簡(jiǎn)單易行，可以大面積成長(zhǎng)，且或得到的石墨烯較為完整，質(zhì)量較好，易轉(zhuǎn)移成本很高，很難達(dá)到工業(yè)化的要求。石墨烯的制造四種石墨烯生產(chǎn)方法的對(duì)比石墨烯的應(yīng)用碳納米管（卷曲即可形成）導(dǎo)熱材料（搞熱導(dǎo)率、高穩(wěn)定性）石墨烯晶體管（電導(dǎo)率高、發(fā)熱少）超級(jí)電容器（比表面積）提升鋰離子電池性能石墨烯晶體管由于硅材料本省的限制，硅基處理器的運(yùn)行速度只能達(dá)到4-5GHz石墨烯擁有比硅更高的載流子遷移率，產(chǎn)生的熱量很少，石墨烯作為基質(zhì)生產(chǎn)出的處理器能夠達(dá)