一文了解石墨烯在热管理的应用

根据The Market for Thermal Management Technologies报告，热管理产品在全球市场的市值预估可由2015年的107亿美元成长至2021年的147亿美元，年复合成长率（CAGR）为5.6%，不仅显示热管理是一重要产业，也代表市场上对热管理产品的殷切需求。石墨烯不仅适用于新材料界领域，在光学、电学、力学和热学等多个领域也得到广泛应用。

目前正处于高速发展的新型微电子设备、光电转化设备和医疗设备的电子器件部分正向超大集成化发展，微小的温度增加会引起芯片的“热崩溃”，这对热管理效率提出了更高的要求，传统散热的方式可能没法满足这些高发热器件的需求。新型散热材料的出现，其优异的热管理能力可高效导热散热电子器件散发的热量，延长其使用寿命。

热管理的主要目的就是将物体中的积聚热迅速传递出去以及为需要热的物体供应大量的热能，以上需求石墨烯都能解决。单层石墨烯的导热率为5300W/m*k，是现有材料中导热性能最好的材料。它可将产品内部热量均匀分散、快速传导散发到空气环境、减少内部热量积聚的能力。此外，石墨烯涂层还有抗菌、远红外、超薄、耐腐蚀等特点。

石墨烯具有优异的热传导特性，且热辐射系数超过0.95，因此无论就导热、散热或热管理的角度来看，从电子元件、零组件到LED，石墨烯能提供符合设计需求的产品型态，可有效改善现行散热产品的效能。采用高散热效率的石墨烯材料可以解决金属因颗粒尺寸小的原因导致的晶界散热限制热载体自由程的问题，从而解决了超大规模集成电路散热难题，进而在超级计算机、卫星电路、5G时代手持终端设备等高功率高集成度系统的散热方面有广泛的应用，还可为碳基纳米集成电路的开发提供解决方案。