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项目名称 超高导热石墨材料
项目品类 信息类型
参考价格 面议 万元 项目状态
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技术项目信息登记表(供给方)

技术项目名称 超高导热石墨材料
行业分类 一级    二级    三级 
6+1产业分类
权属人所属地域 省    市    区 
项目权属 (个人或单位名称) 中国科学院山西煤炭化学研究所
专利情况 有   专利号:
无  (多项专利可在项目简介中列出)
专利类别 发明    实用新型      外观设计
申请日 授权日
意向价格 面议 万元
合作方式 技术转让  技术服务  技术融资 


需求方式

【合作方式】(技术转让 、合作开发)

(1)投资需求。寻求投资扩大产能,超高导热石墨材料生产线产能达到100万块/年,资金需求8000万元,实施周期18个月。

(2)技术转让。

(3)合作开发。

项目简介

【技术概述】随着我国航天飞行器和高端电子工业器件向着尺寸小型化、轻量化、高集成化和高功率密度化的方向发展,电子设备的元器件集成度越来越高,其热耗及热流密度也大幅度增加,从而对其运行过程中产生的热量强化导出与放散提出了更高的要求。传统的金属铝、铜等导热材料由于其自身导热系数有限、密度大,且热膨胀系数高已难以满足服役要求,因此开展新型导热材料的研发,对促进我国航天技术和尖端电子工业的发展具有重要的意义。

以sp2杂化的石墨单晶理论导热系数可以达到2400W/mK,是传统金属材料的6~20倍。此外,石墨材料还具有密度低、热膨胀系数小、耐高温、耐腐蚀等诸多优点,是一种理想的高效热管理材料。但是,目前一般的石墨材料导热系数仅限于100~300W/mK,这主要是由于人造石墨中内部存在大量的缺陷(如孔隙、界面、裂纹等),更为重要的是石墨微晶尺寸小、取向度差,从而限制了其导热系数的提升。基于如何提高炭基材料的石墨化程度、石墨微晶尺寸和微晶择优取向程度,中国科学院山西煤炭化学研究所掌握前驱碳源成分-制备工艺-显微组织-导热性能的量化关系与基于模拟计算的制备工艺方法,从而提高炭基材料的导热系数。

【技术指标】1.XY方向热导率≥800W/m.K;2.体积密度1.8~2.0g/cm3;3. 热膨胀系数<3×10-6/K;4.抗压强度≥80MPa;5.材料尺寸:长度不低于300mm,宽度不低于200mm,厚度0.03~5mm范围内可控。

【技术特点】针对目前在不同热流密度下1~10W/cm2下的散热问题,研究开发了尺寸为300mm×200mm×0.3~5mm超高导热石墨扩热板,其面向热导率达到800W/m.K以上。超高导热石墨扩热板采用高纯天然鳞片石墨为骨料炭,含有催化剂的改质沥青为粘结剂,经混合均匀后,利用高温热压和催化石墨化相结合的工艺制备而成。在超高导热石墨材料制备及加工基础上,掌握了超高导热石墨材料表面金属膜的镀层技术。通过对石墨材料表面的修饰并结合引入过渡层,降低了石墨与金属的接触角,提高了二者之间的浸润性和界面结合强度,解决了超高导热石墨板表面掉黑现象,并通过辐照、振动、湿热、热真空等航天环境试验的考核,满足了其在高精密、真空等工况下的使用要求。

【先进程度】国内领先

【技术状态】小批量生产、工程应用阶段

【适用范围】(1)超高导热石墨材料已应用于航空航天高功率电子器件散热用界面填充材料以及扩热板材料。该材料具有沿石墨层面方向的高热导率,同时也具备了轻质、环境稳定性优良等特点,是作为空间飞行器电子器件扩热板的理想材料。(2)液晶显示面板的散热材料。超高导热石墨材料可用于PDP面板,该散热片的使用不仅可以消除潜在的热点问题,同时也使整个屏幕的温度均一性得到改善。具备高热传导系数的石墨薄膜散热片允许快速移除屏幕工作时所产生的热量,从而大幅降低屏幕的工作温度,达到提升性能和稳定性的目的。(3)高端手机制造和高端笔记本电脑。在高端笔记本中,可以采用高柔性石墨高导热材料散热技术代替风扇,实现静音。(4)大功率LED固态照明。散热瓶颈已经成为大功率LED发展的障碍,高导热石墨材料代替铝合金材料作为散热结构,已经成为今后的发展趋势。

【获奖情况】获得“太原市科技创新二等奖”

【专利状态】申请并授权两项中国发明专利

【预期效益】

随着军民用热控系统的电子设备趋于小型化、轻量化、结构紧凑化、运行高效,运行过程中会产生和积累大量的热量;大型计算机、笔记本电脑的CPU及许多民用电器装置性能的不断提升以及元件集成度的提高,使系统产生的热量骤增。这些热量若不能被及时导出,电子器件的正常工作及系统的稳定性就会受到严重影响。因而超高导热石墨材料有着广阔的应用前景,市场应用规模在百亿以上。



获得资助情况
(国家计划课题等)
项目开发阶段 产业化
样品情况 样品类型


信息有效期   2017-10-01   至   2018-10-01

项目联系人信息

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