Hoja de grafito

¿Qué es la plancha de grafito?

La lámina de grafito es un material compuesto, su componente principal es el grafito, utilizado principalmente para la gestión térmica. Tiene una excelente conductividad térmica y eléctrica. Además, es muy flexible y ligero. La mayoría de las láminas de grafito se dividen en grafito natural y grafito sintético.

Tipo de planchas de grafito

Hay muchos tipos diferentes de láminas de grafito, y diferentes categorías para diferentes campos :

 Lámina de grafito sintético: hecha por temperatura elevada grafitización posee una calidad muy pura y constante. Esto hace que la hoja de grafito sintético sea especialmente adecuada para el campo de la electrónica, ya que una conductividad térmica fiable y un bajo contenido de impurezas es el factor más importante en este campo.

 Lámina de grafito reforzado: Estas láminas añaden más materiales, como acero inoxidable o malla metálica, que las demás para aumentar la resistencia mecánica y el rendimiento a la compresión. La lámina de grafito reforzado se utiliza en entornos de alta tensión mecánica en general, que necesitan más flexibilidad y resistencia con aplicaciones de sellado.

 Lámina de grafito flexible: Como su nombre indica, la lámina de grafito flexible es extremadamente flexible para adaptarse a diversas formas y superficies, por lo que resulta muy eficaz en juntas y sellados. Es ampliamente utilizado en superficies irregulares o huecos, ya que pueden garantizar eficazmente el sellado y la gestión térmica.

 Hoja de grafito pirolítico: Se fabrica mediante deposición química de vapor (CVD), lo que significa que la lámina de grafito pirolítico posee estructuras muy ordenadas y una conductividad térmica extrema. Debido a su alta conductividad térmica y pureza, se utiliza comúnmente en aplicaciones de alta calidad, para mostrar su excelente rendimiento.

Hojas de grafito puro: Está fabricado con grafito puro sin cargas ni aglutinantes. Debido a sus propiedades únicas, las láminas de grafito puro se utilizan en aplicaciones de gran pureza, como laboratorios y dispositivos electrónicos sensibles que necesitan materiales libres de contaminantes.

Lámina de grafito: mediante el procesamiento de grafito expandido, a la hoja más delgada y más flexible, en general, utilizado como juntas de alta temperatura o barrera térmica que los campos con altos requisitos de temperatura elevada.

Proceso de fabricación

Existen dos métodos principales para fabricar grafito: los procesos mecánicos y los químicos. Depende de los tipos requeridos y de las necesidades de la aplicación:

Procesado mecánico: mediante una máquina específica se comprime el grafito expandido para formar láminas de un grosor y densidad específicos. El procesado mecánico se utiliza habitualmente para producir láminas de grafito flexible, conservar la estructura en capas natural del grafito y mantener la flexibilidad.

Tratamiento químico: de esta forma, especialmente la deposición química de vapor (CVD), para producir láminas de grafito pirolítico. En este proceso, los átomos de carbono se depositarán capa por capa, para formar una estructura altamente ordenada. Así puede proporcionar una excelente conductividad térmica y pureza.

Propiedades

Propiedades físicas:

Morfología y estructura: Las láminas de grafito poseen estructuras en capas, lo que significa que existen fuertes enlaces atómicos dentro de las capas e interacciones más débiles entre ellas. Esta estructura hace que el grafito sea flexible, ya que cada capa puede deslizarse, lo que hace que el material pueda moldearse y adaptarse a las superficies.

Conductividad térmica: Las láminas de grafito tienen una alta conductividad térmica, en general, entre 300 y 1500 W/mk, lo que permite una transferencia eficaz del calor. Esta propiedad desempeña un papel importante en aplicaciones electrónicas en las que el calor debe disiparse rápidamente.

Conductividad eléctrica: Debido a los electrones libres en la estructura del grafito, las láminas de grafito poseen una increíble conductividad eléctrica. En algunas aplicaciones especiales, como conductividad térmica y conductividad eléctrica, esta propiedad es muy alineación.

Procesabilidad: las láminas de grafito pueden cortarse, moldearse y laminarse fácilmente, y su grosor puede oscilar entre 0,05 y 1. m. Esta procesabilidad es necesaria en las industrias electrónica y del automóvil, donde se requiere un montaje preciso.

Propiedad química:

Estabilidad térmica: Las láminas de grafito pueden mantener la integridad de su estructura a altas temperaturas. Por lo demás, en un entorno sin oxígeno, la estabilidad térmica de las láminas de grafito puede alcanzar los 400 grados Celsius, lo que las hace muy adecuadas para aplicaciones de alta temperatura.

Estabilidad química: las láminas de grafito son resistentes a la mayoría de productos químicos, como ácidos y bases. Puede garantizar la durabilidad de las láminas de grafito en entornos corrosivos, además de alargar su vida útil.

Otras propiedades químicas: las láminas de grafito tienen una baja permeabilidad a gases y líquidos, lo que las hace eficaces en aplicaciones industriales como juntas y sellos.

Aplicaciones

Debido a sus propiedades únicas, las láminas de grafito tienen una amplia gama de aplicaciones. Existen seis aplicaciones comunes:

Productos electrónicos: las láminas de grafito se utilizan ampliamente en la gestión térmica de smartphones, tabletas y ordenadores portátiles. Al conducir y disipar eficientemente el calor, pueden ayudar y evitar el sobrecalentamiento de los dispositivos, mejorando así su rendimiento y prolongando su vida útil.

Automoción: en el vehículo contemporáneo, los vehículos eléctricos, las láminas de grafito se utilizan para la gestión térmica en paquetes de baterías y módulos electrónicos. Puede mejorar el rendimiento y la seguridad de las baterías gracias a una gestión térmica eficaz. Esto es muy importante para el desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos.

Aeroespacial: Las láminas de grafito proporcionan protección térmica a naves espaciales, satélites y aeronaves del sector aeroespacial. Gracias a su gran estabilidad térmica y su ligereza, son idóneas para componentes aeroespaciales críticos con requisitos estrictos de resistencia a altas temperaturas.

Maquinaria industrial: Las láminas de grafito se utilizan siempre en entornos de alta temperatura y alta presión como juntas y sellos. En este campo concreto, la durabilidad y la fiabilidad desempeñan un papel importante. Se utilizan habitualmente, por ejemplo, en el procesamiento químico, la generación de energía y otra maquinaria industrial.

Iluminación LED: en los sistemas LED, se utilizan para disipar el calor, con el fin de ayudar a la máquina a mantener unas condiciones de funcionamiento óptimas y una vida útil prolongada.

Equipos médicos: en los equipos médicos, que requieren una gestión térmica precisa, las láminas de grafito también son insustituibles. Por ejemplo, los equipos de diagnóstico por imagen y otros dispositivos de diagnóstico sensibles a la temperatura. Puede mantener la temperatura estable para garantizar la fiabilidad y el rendimiento del dispositivo.