Lembar Grafit

Apa yang dimaksud dengan lembaran grafit?

Lembaran grafit adalah bahan komposit, komponen utamanya adalah grafit, terutama digunakan untuk manajemen termal. Material ini memiliki konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik. Sementara itu, ia memiliki fleksibilitas yang luar biasa dan ringan. Sebagian besar lembaran grafit dibagi menjadi grafit alami dan grafit sintetis.

Jenis lembaran grafit

Ada begitu banyak jenis lembaran grafit, dan kategori yang berbeda-beda untuk bidang yang berbeda-beda:

 Lembar Grafit Sintetis: dibuat oleh suhu tinggi grafitisasi proses, ia memiliki kualitas yang sangat murni dan konsisten. Hal ini membuat lembaran grafit sintetis sangat cocok untuk bidang elektronik, karena konduktivitas termal yang dapat diandalkan dan kandungan pengotor yang rendah merupakan faktor yang paling signifikan dalam bidang ini.

 Lembar Grafit yang Diperkuat: Lembaran tersebut menambahkan lebih banyak bahan seperti baja tahan karat atau jaring logam daripada yang lain untuk meningkatkan kekuatan mekanis dan kinerja tekan. Lembar Grafit Bertulang yang digunakan di lingkungan dengan tekanan mekanis tinggi pada umumnya, yang membutuhkan lebih banyak fleksibilitas dan kekuatan dengan aplikasi penyegelan.

 Lembar Grafit Fleksibel: Seperti namanya, lembaran grafit fleksibel sangat fleksibel untuk beradaptasi dengan berbagai bentuk dan permukaan, membuatnya sangat efektif dalam gasket dan seal. Ini banyak digunakan pada permukaan atau celah yang tidak beraturan, karena dapat secara efektif memastikan penyegelan dan manajemen termal.

 Lembar Grafit Pirolitik: Dibuat dengan deposisi uap kimia (CVD), yang berarti Lembar Grafit Pirolitik memiliki struktur yang sangat teratur dan konduktivitas termal yang sangat tinggi. Karena konduktivitas termal yang tinggi dan kemurniannya, biasanya digunakan dalam aplikasi premium, untuk menampilkan kinerja yang sangat baik.

Lembaran Grafit Murni: Dibuat dari grafit murni tanpa bahan pengisi atau pengikat. Karena sifatnya yang unik, lembaran grafit murni digunakan dalam aplikasi dengan kemurnian tinggi, seperti laboratorium dan perangkat elektronik sensitif yang membutuhkan bahan bebas kontaminan.

Lembar Foil Grafit: dengan memproses grafit yang diperluas, menjadi lembaran yang lebih tipis dan lebih fleksibel, pada umumnya digunakan sebagai gasket suhu tinggi atau penghalang termal yang memiliki persyaratan tinggi untuk suhu tinggi.

Proses produksi

Ada dua metode utama untuk memproduksi grafit, yaitu proses mekanis dan kimiawi. Tergantung pada jenis yang diperlukan dan kebutuhan aplikasi:

Pemrosesan mekanis: dengan mesin tertentu mengompres grafit yang diperluas untuk membentuk lembaran dengan ketebalan dan kerapatan tertentu. Pemrosesan mekanis biasanya digunakan untuk menghasilkan lembaran grafit yang fleksibel, untuk mempertahankan struktur berlapis alami grafit, dan menjaga fleksibilitasnya.

Perlakuan Kimia: dengan cara ini, terutama deposisi uap kimia (CVD), untuk menghasilkan Lembar Grafit Pirolitik. Dalam proses ini, atom karbon akan mengendap lapis demi lapis, untuk membentuk struktur yang sangat teratur. Sehingga dapat memberikan konduktivitas termal dan kemurnian yang sangat baik.

Properti

Sifat Fisik:

Morfologi dan struktur: Lembaran grafit memiliki struktur berlapis, yang berarti ikatan atom yang kuat di dalam lapisan dan interaksi yang lebih lemah di antara lapisan. Struktur ini membuat grafit memiliki fleksibilitas, karena setiap lapisan dapat bergeser, membuat material dapat dibentuk dan disesuaikan dengan permukaan.

Konduktivitas Termal: Lembaran grafit memiliki konduktivitas termal yang tinggi, secara umum, antara 300 dan 1500 W/mk, memungkinkan perpindahan panas yang efisien. Properti ini memainkan peran penting dalam aplikasi elektronik di mana panas harus dihilangkan dengan cepat.

Konduktivitas listrik: Berkat elektron bebas dalam struktur grafit, membuat lembaran grafit memiliki konduktivitas listrik yang luar biasa. Dalam beberapa aplikasi khusus, seperti konduktivitas termal dan konduktivitas listrik, properti ini sangat selaras.

Kemampuan proses: lembaran grafit dapat dipotong, dibentuk, dan dilaminasi dengan mudah, dan ketebalannya dapat berkisar antara 0,05 hingga 1 m. Kemampuan proses ini diperlukan dalam industri elektronik dan otomotif yang membutuhkan perakitan yang presisi.

Properti Kimia:

Stabilitas Termal: Lembaran grafit dapat mempertahankan integritas struktur di bawah suhu tinggi. Jika tidak, dalam lingkungan bebas oksigen, stabilitas termal lembaran grafit dapat mencapai 400 derajat Celcius, membuatnya sangat cocok untuk aplikasi suhu tinggi.

Stabilitas kimia: lembaran grafit tahan terhadap sebagian besar bahan kimia, seperti asam dan basa. Hal ini dapat memastikan daya tahan lembaran grafit di lingkungan yang korosif, terlebih lagi, memperpanjang masa pakainya.

Sifat Kimia Lainnya: lembaran grafit memiliki permeabilitas rendah terhadap gas dan cairan, membuatnya efektif dalam aplikasi industri sebagai segel dan gasket.

Aplikasi

Karena sifatnya yang unik, lembaran grafit memiliki berbagai macam aplikasi. Ada enam aplikasi yang umum:

Produk elektronik: lembaran grafit banyak digunakan dalam manajemen termal ponsel cerdas, tablet, dan laptop. Dengan menghantarkan dan membuang panas secara efisien, ini dapat membantu dan mencegah perangkat menjadi terlalu panas, sehingga meningkatkan kinerja dan memperpanjang masa pakai.

Otomotif: pada kendaraan kontemporer, kendaraan listrik, lembaran grafit digunakan untuk manajemen termal pada kemasan baterai dan modul elektronik. Hal ini dapat meningkatkan kinerja dan keamanan baterai dengan manajemen termal yang efektif. Hal ini sangat penting untuk pengembangan kendaraan listrik dan hibrida.

Kedirgantaraan: Lembaran grafit memberikan perlindungan termal untuk pesawat ruang angkasa, satelit, dan pesawat terbang di bidang kedirgantaraan. Karena stabilitas termal yang tinggi dan karakteristiknya yang ringan, lembaran ini sangat cocok untuk komponen kedirgantaraan penting yang memiliki persyaratan ketat untuk ketahanan suhu tinggi.

Mesin Industri: Lembaran grafit selalu digunakan di lingkungan bersuhu dan bertekanan tinggi sebagai gasket dan seal. Di bidang tertentu, di mana daya tahan dan keandalan memainkan peran penting. Ini biasanya digunakan misalnya, pemrosesan kimia, pembangkit listrik dan mesin industri lainnya.

Pencahayaan LED: dalam sistem LED, lampu ini digunakan untuk pembuangan panas, guna membantu alat berat mempertahankan kondisi pengoperasian yang optimal dan masa pakai yang lebih lama.

Peralatan Medis: pada peralatan medis, yang memerlukan manajemen termal yang tepat, lembaran grafit juga tidak tergantikan. Contohnya, peralatan pencitraan dan perangkat diagnostik suhu sensitif lainnya. Ini dapat menjaga suhu tetap stabil untuk memastikan keandalan dan kinerja perangkat.