흑연 시트

그라파이트 시트란 무엇인가요?

흑연 시트는 복합 재료로, 주성분은 주로 열 관리에 사용되는 흑연입니다. 열 및 전기 전도성이 뛰어납니다. 동시에 유연성과 경량성이 뛰어납니다. 대부분의 흑연 시트는 천연 흑연과 합성 흑연으로 나뉩니다.

흑연 시트 유형

흑연 시트에는 매우 다양한 유형이 있으며 분야마다 다른 카테고리가 있습니다:

 합성 흑연 시트: 고온으로 만든 흑연화 공정을 통해 매우 순수하고 일관된 품질을 자랑합니다. 합성 흑연 시트는 안정적인 열전도율과 낮은 불순물 함량이 이 분야에서 가장 중요한 요소이기 때문에 특히 전자 분야에 적합합니다.

 강화 흑연 시트: 이러한 시트는 다른 시트보다 스테인리스 스틸 또는 금속 메쉬와 같은 재료를 더 많이 첨가하여 기계적 강도와 압축 성능을 높입니다. 강화 흑연 시트는 일반적으로 기계적 응력이 높은 환경에서 사용되며, 씰링 용도로 더 많은 유연성과 강도를 필요로 합니다.

 유연한 흑연 시트: 이름에서 알 수 있듯이 유연한 흑연 시트는 다양한 모양과 표면에 적응할 수 있도록 매우 유연하여 개스킷과 씰링에 매우 효과적입니다. 불규칙한 표면이나 틈새에 효과적으로 밀봉 및 열 관리를 보장할 수 있기 때문에 널리 사용됩니다.

 열분해 흑연 시트: 열분해 흑연 시트는 화학 기상 증착(CVD)으로 만들어져 고도로 정돈된 구조와 뛰어난 열 전도성을 가지고 있습니다. 열전도율과 순도가 높기 때문에 일반적으로 프리미엄 애플리케이션에서 뛰어난 성능을 발휘하는 데 사용됩니다.

순수 흑연 시트: 필러나 바인더가 없는 순수 흑연으로 만들어집니다. 고유한 특성으로 인해 순수 흑연 시트는 오염 물질이 없는 소재가 필요한 실험실 및 민감한 전자 장치와 같이 순도가 높은 응용 분야에 사용됩니다.

흑연 호일 시트: 팽창 흑연을 더 얇고 유연한 시트로 가공하여 일반적으로 고온 요구 사항이 높은 분야의 고온 개스킷 또는 단열재로 사용됩니다.

제조 프로세스

흑연을 제조하는 방법에는 기계적 공정과 화학적 공정의 두 가지 주요 방법이 있습니다. 필요한 유형과 애플리케이션 요구 사항에 따라 다릅니다:

기계적 가공: 특정 기계로 팽창된 흑연을 압축하여 특정 두께와 밀도의 시트를 형성합니다. 기계적 가공은 일반적으로 유연한 흑연 시트를 생산하고, 흑연의 자연스러운 층 구조를 유지하며, 유연성을 유지하기 위해 사용됩니다.

화학 처리: 이러한 방식으로, 특히 화학 기상 증착(CVD)을 통해 열분해 흑연 시트를 생산합니다. 이 과정에서 탄소 원자가 층층이 쌓여 고도로 정돈된 구조를 형성합니다. 따라서 뛰어난 열전도율과 순도를 제공할 수 있습니다.

속성

물리적 속성:

형태와 구조: 흑연 시트는 층 구조를 가지고 있어 층 내 원자 결합이 강하고 층 간의 상호 작용이 약합니다. 이러한 구조 덕분에 흑연은 각 층이 미끄러질 수 있어 재료의 모양을 만들고 표면에 맞출 수 있는 유연성을 지니고 있습니다.

열 전도성: 흑연 시트는 일반적으로 300~1500W/mk의 높은 열전도율을 가지고 있어 효율적인 열 전달이 가능합니다. 이 특성은 열을 빠르게 방출해야 하는 전자 애플리케이션에서 중요한 역할을 합니다.

전기 전도성: 흑연 구조의 자유 전자 덕분에 흑연 시트는 놀라운 전기 전도성을 지니고 있습니다. 다음과 같은 일부 특수 애플리케이션에서 열 전도성 와 전기 전도도, 이 속성은 매우 정렬되어 있습니다.

가공성: 흑연 시트는 쉽게 절단, 성형 및 적층할 수 있으며 두께는 0.05~1.5m로 정밀한 조립이 필요한 전자 및 자동차 산업에 필요한 가공성입니다.

화학적 특성:

열 안정성: 흑연 시트는 고온에서도 구조 무결성을 유지할 수 있습니다. 또한 산소가 없는 환경에서 흑연 시트의 열 안정성은 섭씨 400도에 달할 수 있어 고온 애플리케이션에 매우 적합합니다.

화학적 안정성: 흑연 시트는 산과 염기 등 대부분의 화학 물질에 내성이 있습니다. 또한 부식성 환경에서 흑연 시트의 내구성을 보장하여 수명을 연장할 수 있습니다.

기타 화학적 특성: 흑연 시트는 기체와 액체에 대한 투과성이 낮기 때문에 씰 및 개스킷과 같은 산업 응용 분야에서 효과적입니다.

애플리케이션

흑연 시트는 고유한 특성으로 인해 다양한 용도로 사용됩니다. 6가지 일반적인 용도가 있습니다:

전자 제품: 흑연 시트는 스마트폰, 태블릿, 노트북의 열 관리에 널리 사용됩니다. 열을 효율적으로 전도하고 발산함으로써 기기의 과열을 방지하고 성능을 향상시켜 수명을 연장할 수 있습니다.

자동차: 현대 자동차, 전기 자동차에서 흑연 시트는 배터리 팩과 전자 모듈의 열 관리를 위해 사용됩니다. 효과적인 열 관리를 통해 배터리 성능과 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 전기 및 하이브리드 차량 개발에 매우 중요합니다.

항공우주: 흑연 시트는 항공우주 분야의 우주선, 인공위성, 항공기에 열 보호 기능을 제공합니다. 높은 열 안정성과 경량 특성으로 인해 고온 저항에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 중요한 항공우주 부품에 매우 적합합니다.

산업 기계: 고온 및 고압 환경에서 개스킷과 씰로 항상 사용되는 흑연 시트. 내구성과 신뢰성이 중요한 역할을 하는 특정 분야에서. 예를 들어 화학 처리, 발전 및 기타 산업 기계에 일반적으로 사용됩니다.

LED 조명: LED 시스템에서는 기계가 최적의 작동 조건을 유지하고 수명을 연장할 수 있도록 열 발산에 사용됩니다.

의료 장비: 정밀한 열 관리가 필요한 의료 장비에서도 흑연 시트는 대체할 수 없습니다. 예를 들어 영상 장비 및 기타 민감한 온도 진단 기기가 이에 해당합니다. 온도를 안정적으로 유지하여 기기의 신뢰성과 성능을 보장할 수 있습니다.