Het aanpakken van uitdagingen op het gebied van warmteafvoer: Superieure thermische beheeroplossingen met Grafietplaten in compacte ruimtes

In het huidige tijdperk van snelle ontwikkeling naar miniaturisatie en hoge integratie van elektronische apparaten, is de tegenstelling tussen "ruimtecompressie" en "prestatieverbetering" steeds acuter geworden, en warmteafvoer is de kernbottleneck geworden die productiteratie beperkt. Of het nu gaat om een smartphone met een dikte van slechts een paar millimeter, een notebookcomputer die dunheid en lichtheid nastreeft, een 5G-basisstation met hoge dichtheid, of een medisch apparaat in bedrijf, de grote hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd door de concentratie van componenten in een compacte ruimte, zal, indien niet tijdig afgevoerd, niet alleen leiden tot prestatievermindering en systeemcrashes, maar ook hardwareverbranding, verkorte levensduur en zelfs veiligheidsrisico's veroorzaken. Traditionele warmteafvoeroplossingen zoals metalen koellichamen en thermische siliconen pads hebben ofwel een groot volume en zijn moeilijk aan te passen aan smalle ruimtes, ofwel hebben ze een beperkte thermische geleidbaarheid en kunnen ze niet voldoen aan de behoeften van high-power apparaten. De industrie heeft dringend behoefte aan een thermische beheeroplossing die de dubbele voordelen van "ultradunne vorm" en "effectieve warmtegeleiding" combineert - thermische grafietplaten zijn naar voren gekomen als het doorbraakantwoord op het warmteafvoerprobleem in compacte ruimtes, met hun uitstekende prestaties.

Thermisch geleidende grafietplaten, ook wel grafiet warmteafvoerplaten genoemd, zijn een nieuw type thermisch geleidend materiaal gemaakt van hoogmoleculaire materialen door middel van carbonisatie en grafitisatie bij hoge temperaturen. Hun belangrijkste voordeel ligt in hun unieke microkristallijne structuur: koolstofatomen binnenin zijn gerangschikt in een geordende hexagonale laag, waardoor een sterke directionele warmtegeleidingspad ontstaat. Dit maakt niet alleen een thermische geleidbaarheid van maximaal 1700W/(m・K) mogelijk (2-4 keer die van koper en 3-7 keer die van aluminium), maar bereikt ook de precieze warmtegeleidingseigenschap van "effectieve warmtegeleiding + lage thermische weerstand". Bovendien hebben ze een zeer dunne fysieke vorm, met een dikte variërend van 0,01 tot 0,04 mm, en zijn ze licht van gewicht en zeer flexibel, waardoor ze nauw kunnen aansluiten op complexe structuren zoals gebogen oppervlakken en openingen. Ze kunnen gemakkelijk worden ingebed in krappe ruimtes, zoals tussen het moederbord en het middenframe van een mobiele telefoon, tussen de CPU en het achterpaneel van een laptopscherm, en in de openingen tussen componenten van slimme draagbare apparaten, waardoor een effectief "warmtegeleidingsnetwerk" wordt gecreëerd zonder extra volume in te nemen.

In praktische toepassingsscenario's wordt de "superioriteit" van thermisch geleidende grafietplaten weerspiegeld in hun aanpasbaarheid aan complexe warmteafvoervereisten. Neem smartphones als voorbeeld. Met de toevoeging van 5G, meerdere camera's en schermen met een hoge vernieuwingsfrequentie, is de warmtedichtheid in het moederbordgebied aanzienlijk toegenomen en traditionele warmteafvoeroplossingen zijn moeilijk om de belangrijkste hotspots te bedekken. Door thermisch geleidende grafietplaten aan te brengen op de oppervlakken van kerncomponenten zoals de CPU, GPU en oplaadchips, kan hun hoge thermische geleidbaarheid de lokaal geconcentreerde warmte snel verspreiden naar het grotere gebied van het metalen frame of de achterkant, en vervolgens de warmte afvoeren door luchtconvectie, waardoor de kerntemperatuur effectief met 5-10℃ wordt verlaagd en wordt voorkomen dat de telefoon frequentievermindering en vertraging ervaart als gevolg van oververhitting. Op het gebied van draagbare apparaten, zoals smartwatches en draadloze oortelefoons, is de interne ruimte slechts een paar kubieke centimeter en moet ook rekening worden gehouden met comfort tijdens het dragen. De ultradunne en flexibele eigenschappen van thermisch geleidende grafietplaten stellen hen in staat om te worden gebogen en aangebracht op de oppervlakken van batterijen en processors, waardoor de warmte effectief wordt afgevoerd zonder de dikte van het apparaat te vergroten, waardoor de stabiele werking ervan gedurende lange tijd wordt gewaarborgd.

Bovendien hebben thermisch geleidende grafietplaten een uitstekende milieuaanpasbaarheid en betrouwbaarheid, waarbij ze stabiele prestaties behouden binnen het temperatuurbereik van -45℃ tot 200℃, en bestand zijn tegen veroudering en corrosie, wat voldoet aan de langetermijngebruiksvereisten van elektronische apparaten. Tegelijkertijd is hun verwerkingstechnologie volwassen en kunnen ze worden aangepast voor het snijden op basis van de ruimtelijke structuur en warmteafvoervereisten van verschillende apparaten. Of het nu gaat om een onregelmatig gevormde structuur of een zeer nauwkeurig micro-gatontwerp, ze kunnen nauwkeurig worden afgestemd, waardoor de aanpasbaarheid en effectiviteit van de thermische beheeroplossing verder worden verbeterd.

Tegenwoordig, met de toenemende vraag naar warmteafvoer in compacte ruimtes, zijn thermische grafietplaten de voorkeursoplossing voor thermisch beheer geworden op gebieden zoals consumentenelektronica, nieuwe energie en medische apparatuur, dankzij hun belangrijkste voordelen van "ultradunne vorm, effectieve warmtegeleiding, flexibele aanpassing en sterke aanpassing". Ze lossen niet alleen de toepassingsbeperkingen van traditionele warmteafvoeroplossingen in compacte ruimtes op, maar bieden ook essentiële ondersteuning voor de miniaturisatie en high-power ontwikkeling van elektronische apparaten met hun uitstekende prestaties, waardoor de industrie door warmteafvoerknelpunten kan breken en kan overstappen op productinnovatie van hogere kwaliteit.