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剛剛過去的2019年春晚，大家一定還記憶猶新。而春晚首當(dāng)其沖的“黑科技”應(yīng)是首次采用5G+4K網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸，實(shí)現(xiàn)了4096*2160超高清分辨率視頻內(nèi)容的實(shí)時傳播，使人們首次直觀地體驗(yàn)到了5G的魅力。
5G到來，智能手機(jī)的“熱量”將何去何從？
在智能手機(jī)普及之前的1G和2G時代，手機(jī)較少受到散熱方面的技術(shù)困擾。但隨著3G智能機(jī)時代的來臨，手機(jī)硬件配置越來越高，CPU不斷向多核高性能方向升級，通信速率不斷提升，以及不斷追求手機(jī)的輕薄化、小型化，帶來的散熱需求也不斷上升，先后出現(xiàn)了導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱石墨片、多層石墨膜和熱管散熱等新材料和散熱器件。而對于即將到來的5G高速傳輸通信，散熱問題將成為智能手機(jī)前行的最大阻力。
華為輪值CEO徐直軍先生曾表示：“僅從芯片耗電量看，5G是4G的2.5倍?！边@意味著手機(jī)的導(dǎo)熱、散熱將是一個巨大的挑戰(zhàn)！
高導(dǎo)熱石墨材料將助力5G智能手機(jī)突破“散熱”難題！
導(dǎo)熱材料用于發(fā)熱源和散熱器的接觸界面之間，提高熱傳導(dǎo)效率，從而有效解決整個高功率電子設(shè)備的散熱問題，提高電子產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性及使用壽命。
高導(dǎo)熱石墨材料因其碳原子結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的晶粒取向，可沿兩個方向均勻?qū)?，具備極其優(yōu)異的平面導(dǎo)熱性能，導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的純銅。石墨晶體的片層狀結(jié)構(gòu)可很好地適應(yīng)任何表面，同時具有密度低（輕量化）、高比熱容（耐高溫）、長期可靠等優(yōu)點(diǎn)。
在智能手機(jī)的導(dǎo)熱和散熱材料中，綜合性能和成本考慮，石墨材料是散熱解決方案的首選材料。
比重輕：1.0-1.9g/cm3（密度相當(dāng)于銅的1/4到1/10，鋁的1/1.3到1/3）；
低熱阻，柔軟且容易裁切（可反復(fù)彎曲）；
超薄性：厚度（0.025-0.1mm）；
表面可以與金屬、塑膠、不干膠等其他材料組合以滿足更多的設(shè)計(jì)功能和需要。
導(dǎo)熱系數(shù)通常理解就是導(dǎo)熱的快慢，對于散熱器來說，越快越好，即數(shù)值越大越好；
比熱容反映了質(zhì)量相等的不同物質(zhì)升高（或降低）相同的溫度時，吸收（或放出）的熱量并不相同，物質(zhì)的比熱容越大，吸收（或放出）的熱量越多；
密度越小，相同體積下物質(zhì)質(zhì)量較輕。
由兩幅圖可看出，導(dǎo)熱率當(dāng)面，石墨散熱膜比傳統(tǒng)的散熱材料存在很大優(yōu)勢；其次，石墨膜測試數(shù)據(jù)顯示，其具有溫度低，溫差小、速度快、時間段、迅速降溫、冷卻、比熱容小等特性。
導(dǎo)熱石墨材料又被分為天然石墨膜和人工合成石墨膜，或許大家會覺得兩種都是石墨制品應(yīng)該不會有特別大的區(qū)別！如果這樣想那可就大錯特錯了。接下來我們將從幾個方面，來了解一下天然石墨膜和人工合成石墨膜的基本區(qū)別：
1、顏色差異
可以看到天然石墨膜的顏色較暗，而人工石墨片的顏色是偏淺白色的。
2、石墨密度
在顯微鏡下的天然石墨膜明顯比人工的要粗糙的多。因?yàn)槿斯なぴ诤铣蓵r的雜質(zhì)較少且密度要高于天然石墨膜。人工合成石墨導(dǎo)熱系數(shù)是700~1500w，而天然石墨導(dǎo)熱系數(shù)只有300~700w。
3、價格差異
人工石墨膜：人工石墨制造比天然石墨復(fù)雜且制作成本昂貴，故一般行業(yè)產(chǎn)品的需求都不會接受其成本。
天然石墨膜：天然石墨膜價格和其效果都能讓行業(yè)使用者接受并信服，故天然石墨膜已經(jīng)在各行業(yè)用的非常成熟廣泛。
人工石墨膜和天然石墨膜兩種材料都是水平向?qū)醾鲗?dǎo)的材料，由于人工石墨膜燒結(jié)需要高溫與天然石墨膜相比暫時成本較高，所以成本價格方面天然石墨片更有優(yōu)勢，導(dǎo)熱方面則是人工合成的石墨片更有優(yōu)勢。
人工石墨導(dǎo)熱膜制備工藝核心是PI膜炭化和石墨化過程
高導(dǎo)熱石墨材料及器件的國外廠商主要有日本松下、Graftech等企業(yè)。
Panasonic（日本松下）：日本松下從1998年起開始開發(fā)生產(chǎn)PGS石墨膜，2012年成功開發(fā)出厚度僅為10μm厚的石墨產(chǎn)品。
Graftech：建于1886年，世界上最大的石墨電極生產(chǎn)商，也是世界上最大的石墨碳素制品供應(yīng)商，1996年在紐約交易所上市。
高導(dǎo)熱石墨材料及器件的國內(nèi)廠商主要有碳元科技、中石科技、飛榮達(dá)等企業(yè)。
碳元科技：成立于2010年8月，專注于高散熱石墨膜等相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)，建有江蘇省高導(dǎo)熱石墨膜工程技術(shù)研究中心。
中石科技：成立于1997年，主要產(chǎn)品包括導(dǎo)熱材料、EMI屏蔽材料等。
目前，石墨導(dǎo)熱材料行業(yè)還主要集中在日本松下等全球知名的企業(yè)手中，國內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的起步相對要晚，技術(shù)積累性較差。但整體來看如中石科技、碳元科技等國內(nèi)新型企業(yè)正在逐步切入該領(lǐng)域，以取得部分市場占有率。
未完（字?jǐn)?shù)限制），請接著看《5G浪潮下 高導(dǎo)熱石墨材料迎發(fā)展良機(jī)02》
