Графеновая пленка с более высокой теплопроводностью, чем у графитовой пленки

Coatings Today
02.07.2018 1330

Исследователи из Технического университета Чалмерса в Швеции разработали графеновую пленку, которая обладает теплопроводностью большей графитовой более чем на 60%, несмотря на то, что графит просто состоит из многих слоев графена. Графитная пленка обладает большим потенциалом в качестве нового теплоотводящего материала для электроники с форм-фактор системной платой и других высокомощных систем.

До сегодняшнего дня ученые из графенового исследовательского сообщества предполагали, что пленка, собранная из графена, не может иметь более высокую теплопроводность, чем графитовая пленка. Однослойный графен имеет теплопроводность в промежутке между 3500 Вт / мК и 5000 Вт / мК. Если поместить два графеновых слоя вместе, то он теоретически станет графитом, так как графен представляет собой единый слой, толщиной с атом, графита.

Графитовые пленки, которые в настоящее время используются для рассеивания тепла (теплоотдачи) и его передачи в мобильных телефонах и других энергоустройствах, имеют теплопроводность до 1950 Вт / мК. Графеновая пленка, являющаяся по существу графитом, не должна, в теории, обладать более высокой теплопроводностью, чем эта.

Йохан Лю и его исследовательская группа Технического университета Чалмерса недавно опровергли это предположение. Они доказали, что теплопроводность пленок из графена может достигать 3200 Вт / мК, что на 60% выше, чем у лучших графитовых пленок.

Лю и его команда достигли такой высокой теплопроводности благодаря тщательному контролю как размера зерна, так и порядка укладки слоев в графеновой пленке. Высокая теплопроводность является результатом большого размера зерна, высокой плоскостности и слабой межслойной энергии соединения между слоями. Благодаря этим важным функциям фононы, движение и вибрация которых определяют тепловые характеристики, могут двигаться быстрее в самих слоях графена, чем между ними, что приводит к более высокой теплопроводности.

«Это действительно большой научный прорыв, и он может оказать значительное влияние на трансформацию существующей отрасли производства графитовой пленки», – говорит Лю. Исследователи также обнаружили, что механический предел прочности на разрыв графеновой пленки почти в три раза выше, чем графитовой пленки, и достигает 70 МПа.

«Благодаря преимуществам сверхвысокой теплопроводности и тонким, гибким и прочным структурам, разработанная графеновая пленка обладает большим потенциалом в качестве нового теплораспределяющего материала для теплового управления электроникой с форм-фактором и другими высокомощными системами», – утверждает Лю.

Вследствие бесконечной миниатюризации и интеграции, производительности и надежности современных электронных устройств и многим другим мощным системам сильно угрожают серьезные проблемы теплоотдачи.

«Чтобы решить эту проблему, материалы, передающие тепло, должны обладать лучшими свойствами, когда речь идет о теплопроводности, толщине, гибкости и надежности, чтобы соответствовать сложному и высокоинтегрированному характеру энергосистем», – говорит Лю. «Материалы для теплопроводности, доступные на рынке сегодня, такие как медь, алюминий и искусственная графитовая пленка, больше не соответствуют и не удовлетворяют эти требования».

Интеллектуальная собственность в высококачественном производственном процессе для этой графеновой пленки принадлежит SHT Smart High Tech AB, дочерней компании Chalmers, которая намерена сосредоточиться на коммерциализации данной технологии.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Графен образует электрически заряженные изгибы
Графен образует электрически заряженные изгибы
Исследователи из Брауновского университета обнаружили еще одно своеобразное и потенциально полезное свойство углеродного листа толщиною…
Coatings Today
05.07.2018
371
Замена или упрочнение алмазоподобных покрытий
Замена или упрочнение алмазоподобных покрытий
Алмазоподобный углерод, или алмазоподобные покрытия, используются в самых разных областях, где от поверхностей компонентов требуются…
Coatings Today
07.09.2021
184
Противомикробная технология в составах покрытий на водной основе
Противомикробная технология в составах покрытий на водной основе
Технология совместима с системами нанесения тонкослойных покрытий и обеспечивает повышенную устойчивость к ультрафиолетовому излучению
23.11.2022
157
Финансирование на разработку керамического покрытия для аэрокосмической отрасли
Финансирование на разработку керамического покрытия для аэрокосмической отрасли
Материаловед из Ноттингемского университета (Ноттингем, Англия) получил 2,1 миллиона фунтов на разработку нового покрытия для…
Coatings Today
26.05.2021
167
Снижение адгезии льда к твердым поверхностям
Снижение адгезии льда к твердым поверхностям
В рамках исследования изучали использование нового метода фильтрации для оценки рельефа покрытия
01.06.2023
108
CHEMIQUE ADHESIVES: Полиуретановый состав
CHEMIQUE ADHESIVES: Полиуретановый состав
Новый однокомпонентный, быстро отверждающийся полиуретановый герметизирующий связующий состав подходит для таких отраслей промышленности, как строительство,…
Coatings Today
08.02.2019
355
Антикоррозионные свойства функционализированных графен-акрилатных покрытий
Антикоррозионные свойства функционализированных графен-акрилатных покрытий
Исследование посвящено антикоррозионным свойствам функционализированных графен–акрилатных покрытий, получаемых методом катафоретического осаждения. Разнообразные свойства графена можно…
Coatings Today
24.03.2020
387
ExpoCoating уже на следующей неделе!
ExpoCoating уже на следующей неделе!
С 23 по 25 октября 2018 года в Москве, в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет 16-я…
Coatings Today
15.10.2018
356
Новая смола серии SoForm
Новая смола серии SoForm
Новая смола входит в семейство продуктов Thermylene от компании Asahi Kasei — новейших химически связанных…
Coatings Today
27.10.2020
243