Графитовый лист

Что такое графитовый лист?

Графитовый лист - это композитный материал, основным компонентом которого является графит, в основном используемый для терморегулирования. Он обладает отличной тепловой и электрической проводимостью. При этом он обладает отличной гибкостью и легкостью. Большинство графитовых листов делятся на натуральный графит и синтетический графит.

Тип графитовых листов

Существует так много различных типов графитовых листов, и разные категории для разных областей:

 Синтетический графитовый лист: изготовленные при повышенной температуре графитизация Благодаря этому он обладает высокой чистотой и стабильным качеством. Это делает синтетический графитовый лист особенно подходящим для электронной промышленности, поскольку надежная теплопроводность и низкое содержание примесей являются наиболее значимыми факторами в этой области.

 Армированный графитовый лист: В эти листы добавляют больше материалов, таких как нержавеющая сталь или металлическая сетка, чем в другие, чтобы повысить механическую прочность и сжимающие характеристики. Усиленный графитовый лист используется в средах с высоким механическим напряжением, где требуется большая гибкость и прочность при уплотнении.

 Гибкий графитовый лист: Как следует из названия, гибкий графитовый лист чрезвычайно гибок, чтобы приспосабливаться к различным формам и поверхностям, что делает его высокоэффективным в прокладках и уплотнениях. Он широко используется на неровных поверхностях или в зазорах, поскольку может эффективно обеспечивать герметизацию и терморегуляцию.

 Пиролитический графитовый лист: Он изготавливается методом химического осаждения из паровой фазы (CVD), поэтому пиролитический графитовый лист обладает высокоупорядоченной структурой и чрезвычайно высокой теплопроводностью. Благодаря высокой теплопроводности и чистоте, он обычно используется в премиальных приложениях, чтобы продемонстрировать свои превосходные характеристики.

Листы чистого графита: Он изготовлен из чистого графита без каких-либо наполнителей или связующих веществ. Благодаря своим уникальным свойствам листы из чистого графита используются в областях с высокой степенью чистоты, таких как лаборатории и чувствительные электронные устройства, где требуются материалы, не содержащие загрязнений.

Лист графитовой фольги: путем обработки расширенного графита, в более тонкий и гибкий лист, в общем, используется в качестве высокотемпературных прокладок или теплового барьера, которые поля с высокими требованиями для повышенной температуры.

Процесс производства

Существует два основных способа производства графита - механический и химический. Это зависит от требуемых типов и условий применения:

Механическая обработка: с помощью специальной машины сжимают расширенный графит, формируя листы определенной толщины и плотности. Механическая обработка обычно используется для производства гибких графитовых листов, чтобы сохранить естественную слоистую структуру графита и гибкость.

Химическая обработка: таким способом, особенно химическим осаждением из паровой фазы (CVD), получают пиролитический графитовый лист. В этом процессе атомы углерода будут осаждаться слой за слоем, образуя высокоупорядоченную структуру. Таким образом, он может обеспечить отличную теплопроводность и чистоту.

Свойства

Физические свойства:

Морфология и структура: Графитовые листы обладают слоистой структурой, что означает сильные атомные связи внутри слоев и более слабые взаимодействия между слоями. Благодаря такой структуре графит обладает гибкостью, поскольку каждый слой может скользить, придавая материалу форму и прилегая к поверхности.

Теплопроводность: Графитовые листы обладают высокой теплопроводностью, как правило, от 300 до 1500 Вт/мк, что обеспечивает эффективный теплообмен. Это свойство играет важную роль в электронных приложениях, где необходимо быстро отводить тепло.

Электропроводность: Благодаря наличию свободных электронов в структуре графита, графитовые листы обладают невероятной электропроводностью. В некоторых специальных приложениях, таких как теплопроводность и электропроводность, это свойство очень хорошо выравнивается.

Технологичность: графитовые листы легко режутся, формуются и ламинируются, а их толщина может составлять от 0,05 до 1 м. Такая технологичность необходима в электронной и автомобильной промышленности, где требуется точная сборка.

Химические свойства:

Термическая стабильность: Графитовые листы могут сохранять целостность структуры при высоких температурах. Так, в бескислородной среде термостойкость графитовых листов может достигать 400 градусов Цельсия, что делает их очень подходящими для применения при высоких температурах.

Химическая устойчивость: графитовые листы устойчивы к большинству химических веществ, таких как кислоты и щелочи. Это может обеспечить долговечность графитовых листов в агрессивных средах, а также продлить срок их службы.

Другие химические свойства: графитовые листы обладают низкой проницаемостью для газов и жидкостей, что делает их эффективными в промышленных применениях в качестве уплотнений и прокладок.

Приложения

Благодаря своим уникальным свойствам графитовые листы имеют широкий спектр применения. Существует шесть распространенных областей применения:

Электронные изделия: графитовые листы широко используются для терморегулирования смартфонов, планшетов и ноутбуков. Эффективно проводя и рассеивая тепло, они помогают предотвратить перегрев устройств, тем самым повышая их производительность и продлевая срок службы.

Автомобильная промышленность: в современных транспортных средствах, электромобилях, графитовые листы используются для терморегулирования в аккумуляторных батареях и электронных модулях. Он может повысить производительность и безопасность батареи за счет эффективного терморегулирования. Это очень важно для разработки электрических и гибридных транспортных средств.

Аэрокосмическая промышленность: Графитовые листы обеспечивают тепловую защиту космических кораблей, спутников и самолетов в аэрокосмической отрасли. Благодаря высокой термической стабильности и легкости он подходит для критически важных аэрокосмических компонентов, к которым предъявляются жесткие требования по устойчивости к высоким температурам.

Промышленное оборудование: Графитовые листы всегда используются в условиях высоких температур и высокого давления в качестве прокладок и уплотнений. В конкретной области, где долговечность и надежность играют важную роль. Он широко используется, например, в химической промышленности, энергетике и другом промышленном оборудовании.

Светодиодное освещение: в светодиодных системах они используются для отвода тепла, чтобы помочь машине поддерживать оптимальные условия работы и продлить срок службы.

Медицинское оборудование: в медицинском оборудовании, требующем точного терморегулирования, графитовые листы также незаменимы. Например, оборудование для визуализации и другие чувствительные к температуре диагностические приборы. Он может поддерживать стабильную температуру, обеспечивая надежность и производительность устройства.