Графітовий лист

Що таке графітовий лист?

Графітовий лист - це композитний матеріал, основним компонентом якого є графіт, в основному використовується для теплоізоляції. Він має відмінну тепло- та електропровідність. При цьому він має надзвичайну гнучкість і легку вагу. Більшість графітових листів поділяються на природний графіт і синтетичний графіт.

Тип графітових листів

Існує так багато різних типів графітових листів, і різні категорії для різних сфер застосування:

 Синтетичний графітовий лист: виготовлені під впливом підвищеної температури графітизація він має високу чистоту та стабільну якість. Це робить синтетичний графітовий лист особливо придатним для електронної промисловості, оскільки надійна теплопровідність і низький вміст домішок є найбільш важливими факторами в цій галузі.

 Армований графітовий лист: Ці листи містять більше матеріалів, таких як нержавіюча сталь або металева сітка, ніж інші, щоб підвищити механічну міцність і здатність до стиснення. Армований графітовий лист використовується в умовах високих механічних навантажень, які потребують більшої гнучкості та міцності для ущільнення.

 Гнучкий графітовий лист: Як випливає з назви, гнучкий графітовий лист надзвичайно гнучкий, щоб адаптуватися до різних форм і поверхонь, що робить його високоефективним в прокладках і ущільненнях. Він широко використовується на нерівних поверхнях або зазорах, оскільки може ефективно забезпечувати герметизацію та терморегуляцію.

 Піролітичний графітовий лист: Він виготовляється методом хімічного осадження з газової фази (CVD), що означає, що піролітичний графітовий лист має високо впорядковану структуру і надзвичайно високу теплопровідність. Завдяки високій теплопровідності та чистоті, він зазвичай використовується в преміум-пристроях, щоб продемонструвати свої чудові характеристики.

Чисті графітові листи: Він виготовляється з чистого графіту без жодних наповнювачів чи зв'язуючих речовин. Завдяки своїм унікальним властивостям, листи з чистого графіту використовуються у сферах з високим рівнем чистоти, таких як лабораторії та чутливі електронні пристрої, які потребують матеріалів, що не містять домішок.

Лист графітової фольги: шляхом переробки спіненого графіту в більш тонкий і гнучкий лист, який, як правило, використовується в якості високотемпературних прокладок або термоізоляційних бар'єрів в областях з високими вимогами до підвищених температур.

Процес виробництва

Існує два основних методи виробництва графіту: механічний та хімічний. Це залежить від необхідних типів і потреб застосування:

Механічна обробка: за допомогою спеціальної машини пресують спінений графіт, щоб сформувати листи певної товщини та щільності. Механічна обробка зазвичай використовується для виробництва гнучких графітових листів, щоб зберегти природну шарувату структуру графіту і зберегти гнучкість.

Хімічна обробка: у такий спосіб, зокрема хімічне осадження з газової фази (CVD), отримують піролітичний графітовий лист. У цьому процесі атоми вуглецю відкладаються шар за шаром, утворюючи високо впорядковану структуру. Таким чином, він може забезпечити відмінну теплопровідність і чистоту.

Властивості

Фізичні властивості:

Морфологія та структура: Графітові листи мають шарувату структуру, що означає міцні атомні зв'язки всередині шарів і слабку взаємодію між шарами. Така структура робить графіт гнучким, оскільки кожен шар може ковзати, надаючи матеріалу форму і пристосовуючись до поверхонь.

Теплопровідність: Графітові листи мають високу теплопровідність, загалом від 300 до 1500 Вт/мк, що забезпечує ефективний теплообмін. Ця властивість відіграє важливу роль в електронній техніці, де тепло повинно розсіюватися швидко.

Електропровідність: Завдяки вільним електронам у структурі графіту, графітові листи мають неймовірну електропровідність. У деяких спеціальних застосуваннях, таких як теплопровідність і електропровідності, ця властивість дуже вирівнює.

Оброблюваність: графітові листи легко ріжуться, формуються і ламінуються, а товщина може варіюватися від 0,05 до 1 м. Така оброблюваність необхідна в електронній та автомобільній промисловості, де потрібна точна збірка.

Хімічні властивості:

Термостійкість: Графітові листи можуть зберігати цілісність структури при високих температурах. В іншому випадку, в безкисневому середовищі термостійкість графітових листів може досягати 400 градусів за Цельсієм, що робить їх дуже придатними для високотемпературних застосувань.

Хімічна стійкість: графітові листи стійкі до більшості хімічних речовин, таких як кислоти та луги. Це може забезпечити довговічність графітових листів в агресивних середовищах, більш того, продовжуючи термін їх служби.

Інші хімічні властивості: листовий графіт має низьку проникність для газів і рідин, що робить його ефективним у промисловому застосуванні в якості ущільнювачів і прокладок.

Додатки

Завдяки своїм унікальним властивостям графітові листи мають широкий спектр застосування. Існує шість найпоширеніших сфер застосування:

Електронні вироби: графітові листи широко використовуються в терморегуляції смартфонів, планшетів і ноутбуків. Ефективно проводячи та розсіюючи тепло, він може допомогти та запобігти перегріванню пристроїв, тим самим підвищуючи продуктивність та продовжуючи термін служби.

Автомобільна промисловість: у сучасних транспортних засобах, електромобілях, графітові листи використовуються для терморегуляції в акумуляторних батареях та електронних модулях. Це може підвищити продуктивність і безпеку акумулятора завдяки ефективному терморегулюванню. Це дуже важливо для розробки електричних та гібридних транспортних засобів.

Аерокосмічна галузь: Графітові листи забезпечують тепловий захист космічних кораблів, супутників і літаків в аерокосмічній галузі. Завдяки своїй високій термостійкості та легкій вазі, він ідеально підходить для критично важливих аерокосмічних компонентів, до яких висуваються жорсткі вимоги щодо стійкості до високих температур.

Промислове обладнання: Графітові листи завжди використовуються в умовах високих температур і високого тиску як прокладки та ущільнення. У конкретній галузі, де довговічність і надійність відіграють важливу роль. Наприклад, у хімічній промисловості, енергетиці та інших галузях промислового обладнання.

Світлодіодне освітлення: в світлодіодних системах використовується для відведення тепла, щоб допомогти машині підтримувати оптимальні умови експлуатації та подовжити термін служби.

Медичне обладнання: в медичному обладнанні, яке вимагає точного терморегулювання, графітові листи також незамінні. Наприклад, обладнання для візуалізації та інші чутливі до температури діагностичні пристрої. Він може підтримувати стабільну температуру для забезпечення надійності та продуктивності пристрою.