石墨烯散热铸件问世 主要运用于光电器件

    日前，厦门泰启力飞电子科技有限公司在厦门发布了新一代的石墨烯导热材料。

　　石墨烯，被称为新世纪的“材料之王”，产业界，投资界，乃至社会大众都给予了高度的关注。然而，受制于石墨烯居高不下的制备成本，与石墨烯议题相左的是滞后的石墨烯产业发展。随着石墨烯制备工艺的规模化，石墨烯的产能进一步提高，让这种新型材料有了大规模运用于工业界的可能。

　　此次，厦门泰启力飞发布的石墨烯新型散热铸件型材，主要运用于光电器件。

　　传统的LED制造中，通常采用铝型材铸件，占到整灯产品的40%。面对激烈的LED行业洗牌，制造业对新材料的运用，减低成本的渴望尤为突出。虽然业界使用很多方式如加入导热塑料、全塑散热等，但都是以牺牲灯具的寿命和可靠性为前提。随着铝行业原材料价格的上涨，尤其是电解铝这种高能耗行业的淘汰，光电企业的成本进一步提高。

　　泰启力飞在两年的时间里，依托厦大物理系、无锡石墨烯产业基地，检定了600多种石墨烯的特性，积累了大量的实验数据。将各种品相的石墨烯成功的掺杂在各种高分子产品中。

　　这次发布的PB0730070系列，性能上比肩铸铝：传统铝件的导热系数为95～110，PB0730070的导热系数达到85。

　　传统的铝型材，在结构设计上面临很多制约，而PB07系列材料，却可以做出各种形制，光电结构工程师在设计上会有更多的选择余地。结构上的设计优势，使得这款散热器具备比铝型材更好的散热性能。

　　在综合成本上，铝的比重2.7，但PB07的比重只有1.68。在工业成本的核算上，比铝型材的成本降低30%。

　　据悉，这款散热器早在两个月前，就已经通过了国内几家LED大企业的内部测试，包括各种相关配套的行业运用检测标准，如耐候测试，包括热变形，酸碱环境测试等。并且已经开始批量交货。

　　笔者采访了泰启力飞负责高分子合成的郑巧明博士：

　　郑：“随着石墨烯制备企业的增加，制备工艺的发展，成本逐渐降低。

　　过去两年内，我们检定了国内国外几十家石墨烯制备企业的送样。测定了600多个品相的石墨烯特性。每一品相石墨烯，都有它特定的物理化学优势。实验室级别的研发成果，必须经过产业中产测试，才能确定是否具备大规模工业推广的价值。

　　对此，泰启力飞做了大量的尝试，结合目前产业界大量采用的各种高分子材料，针对不同的使用需求，我们混合了全系列的石墨烯材料。对于这么大规模的检定实验，特别是高分子混炼实验，花费巨大，目前只有我们公司在进行。”

　　“这些材料，能够适配目前产业界既存的生产设备，不需额外增加特种设备，这是我们的一个优势。目前，市面上使用的导热高分子材料，一般导热系数都在2以下，由于添加各种金属粉末，比重大且成本很高。运用端没有协同开发，做出来的东西，不适用产业。”

　　笔者采访了厦门泰启力飞公司的运用工程师潘锦坤，潘工向我们展示了这款新型散热器的测试数据：

　　以现有的30瓦路灯模组来看，实测数据表明该款散热器的散热性能，已经十分接近6063-T5的铝型材。

　　为了能更直观对比该型号石墨烯散热器的散热性能，我们从市面上收集了一款目前最常使用的，材质为6063-T5的铝制路灯散热器进行横向比较。

　　1、重量测试

　　该款石墨烯散热材料的密度为1.7，相对铝制品的2.7的密度值，相同的外形设计，减重接近40%。

　　2、导热散热测试

　　不带灯罩铝挤型散热模组36W（测试二）

　　▼

　　升温曲线图

　　▼

不带灯罩铝挤型散热模组30W（测试四）

　　▼

　　升温曲线图

　　▼

　　参数汇总对比（环境温度30℃）

　　据LED业内人士分析，这款新型石墨烯散热器替换传统铝制组件，进一步降低生产制造成本，在业界势必引起一阵新材料革命之风。在竞争日益激烈的LED市场中，对新材料的应用速度越快，就意味着能更好的占有先机。