Graphit Blatt

Was ist eine Graphitplatte?

Graphitplatten sind ein Verbundwerkstoff, dessen Hauptbestandteil Graphit ist und der hauptsächlich für das Wärmemanagement verwendet wird. Es hat eine ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit. Gleichzeitig ist es besonders flexibel und leicht. Die meisten Graphitplatten werden in Naturgraphit und synthetischen Graphit unterteilt.

Art der Graphitplatten

Es gibt so viele verschiedene Arten von Graphitplatten und verschiedene Kategorien für verschiedene Bereiche:

 Platte aus synthetischem Graphit: bei erhöhter Temperatur hergestellt Graphitierung Prozess besitzt es eine hochreine und gleichbleibende Qualität. Dies macht synthetische Graphitplatten besonders geeignet für den elektronischen Bereich, da eine zuverlässige Wärmeleitfähigkeit und ein geringer Verunreinigungsgehalt der wichtigste Faktor in diesem Bereich ist.

 Verstärkte Graphitplatten: Diese Platten enthalten mehr Materialien wie rostfreien Stahl oder Metallgewebe als andere, um die mechanische Festigkeit und Druckleistung zu erhöhen. Verstärkte Graphitplatten werden im Allgemeinen in Umgebungen mit hoher mechanischer Belastung verwendet, die mehr Flexibilität und Festigkeit bei Dichtungsanwendungen erfordern.

 Flexible Graphitplatten: Wie der Name schon sagt, sind flexible Graphitplatten extrem flexibel, um sich an verschiedene Formen und Oberflächen anzupassen, so dass sie in Dichtungen und Abdichtungen sehr wirksam sind. Es ist weit verbreitet auf unregelmäßigen Oberflächen oder Lücken verwendet werden, weil sie effektiv Abdichtung und Wärmemanagement gewährleisten können.

 Pyrolytische Graphitplatten: Es wird durch chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD) hergestellt, d.h. pyrolytische Graphitplatten besitzen hoch geordnete Strukturen und eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit und Reinheit wird es häufig in hochwertigen Anwendungen verwendet, um seine hervorragende Leistung zu zeigen.

Reine Graphitplatten: Sie bestehen aus reinem Graphit und sind frei von Füllstoffen oder Bindemitteln. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften werden reine Graphitplatten in Anwendungen mit hoher Reinheit verwendet, wie z. B. in Labors und empfindlichen elektronischen Geräten, die schadstofffreie Materialien benötigen.

Graphitfolie Blatt: durch die Verarbeitung von expandiertem Graphit zu dünneren und flexibleren Platten, die im Allgemeinen als Hochtemperaturdichtungen oder thermische Barriere in Bereichen mit hohen Anforderungen an erhöhte Temperaturen verwendet werden.

Herstellungsverfahren

Es gibt zwei Hauptmethoden zur Herstellung von Graphit: mechanische und chemische Verfahren. Sie hängen von den erforderlichen Typen und Anwendungsanforderungen ab:

Mechanische Verarbeitung: Durch spezielle Maschinen wird expandierter Graphit zu Platten bestimmter Dicke und Dichte gepresst. Die mechanische Bearbeitung wird üblicherweise zur Herstellung flexibler Graphitplatten verwendet, um die natürliche Schichtstruktur des Graphits zu erhalten und die Flexibilität zu bewahren.

Chemische Behandlung: Auf diese Weise, insbesondere durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD), werden pyrolytische Graphitplatten hergestellt. Bei diesem Verfahren lagern sich die Kohlenstoffatome Schicht für Schicht ab und bilden eine hochgeordnete Struktur. So kann es eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und Reinheit bieten.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften:

Morphologie und Struktur: Graphitplatten besitzen eine geschichtete Struktur, d. h. starke Atombindungen innerhalb der Schichten und schwächere Wechselwirkungen zwischen den Schichten. Diese Struktur macht Graphit flexibel, da jede Schicht gleiten kann, wodurch das Material geformt und an Oberflächen angepasst werden kann.

Wärmeleitfähigkeit: Graphitplatten haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die im Allgemeinen zwischen 300 und 1500 W/mk liegt und eine effiziente Wärmeübertragung ermöglicht. Diese Eigenschaft spielt eine wichtige Rolle bei elektronischen Anwendungen, bei denen die Wärme schnell abgeleitet werden muss.

Elektrische Leitfähigkeit: Aufgrund der freien Elektronen in der Graphitstruktur besitzen Graphitplatten eine unglaubliche elektrische Leitfähigkeit. In einigen speziellen Anwendungen, wie Wärmeleitfähigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit ist diese Eigenschaft sehr wichtig.

Verarbeitbarkeit: Graphitplatten lassen sich leicht schneiden, formen und laminieren, und die Dicke kann von 0,05 bis 1 m reichen. Diese Verarbeitbarkeit wird in der Elektronik- und Automobilindustrie benötigt, wo eine präzise Montage erforderlich ist.

Chemische Eigenschaft:

Thermische Stabilität: Graphitplatten können auch bei hohen Temperaturen ihre Struktur beibehalten. In einer sauerstofffreien Umgebung kann die thermische Stabilität von Graphitplatten bis zu 400 Grad Celsius betragen, was sie für Hochtemperaturanwendungen sehr geeignet macht.

Chemische Stabilität: Graphitplatten sind gegen die meisten Chemikalien, wie Säuren und Basen, beständig. Dies kann die Haltbarkeit von Graphitplatten in korrosiven Umgebungen gewährleisten und ihre Lebensdauer verlängern.

Andere chemische Eigenschaften: Graphitplatten haben eine geringe Durchlässigkeit für Gase und Flüssigkeiten, was sie für industrielle Anwendungen als Dichtungen und Dichtungsringe geeignet macht.

Anwendungen

Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften haben Graphitplatten eine breite Palette von Anwendungen. Es gibt sechs gängige Anwendungen:

Elektronische Produkte: Graphitplatten werden häufig für das Wärmemanagement von Smartphones, Tablets und Laptops verwendet. Indem sie Wärme effizient leiten und ableiten, können sie helfen und verhindern, dass Geräte überhitzen, wodurch die Leistung verbessert und die Lebensdauer verlängert wird.

Automobilindustrie: In modernen Fahrzeugen, wie z.B. Elektrofahrzeugen, werden Graphitplatten für das Wärmemanagement in Batteriepacks und elektronischen Modulen verwendet. Durch ein effektives Wärmemanagement kann die Leistung und Sicherheit der Batterien verbessert werden. Dies ist für die Entwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugen sehr wichtig.

Luft- und Raumfahrt: In der Luft- und Raumfahrt bieten Graphitplatten thermischen Schutz für Raumfahrzeuge, Satelliten und Flugzeuge. Aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität und seines geringen Gewichts eignet es sich hervorragend für kritische Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, die strenge Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit stellen.

Industrielle Maschinen: Graphitplatten werden stets in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck als Dichtungen verwendet. In dem besonderen Bereich, in dem Haltbarkeit und Zuverlässigkeit eine wichtige Rolle spielen. Es häufig verwendet, zum Beispiel, chemische Verarbeitung, Stromerzeugung und andere industrielle Maschinen.

LED-Beleuchtung: In LED-Systemen werden sie zur Wärmeableitung verwendet, um der Maschine zu helfen, optimale Betriebsbedingungen und eine längere Lebensdauer zu erhalten.

Medizinische Geräte: In medizinischen Geräten, die ein präzises Wärmemanagement erfordern, sind Graphitplatten ebenfalls unersetzlich. Zum Beispiel, bildgebende Geräte und andere empfindliche Temperatur Diagnosegeräte. Es kann die Temperatur stabil halten, um die Zuverlässigkeit und Leistung des Geräts zu gewährleisten.