柔性石墨紙:釋放卓越性能的導熱與密封解決方案
—— 高效、可靠、多功能的先進材料
一、柔性石墨紙簡介
柔性石墨紙(又稱膨脹石墨箔、柔性石墨薄片)是一種由高純度天然鱗片石墨經化學插層、高溫膨脹后壓延而成的先進工程材料。它保留了石墨固有的優異特性,同時賦予了卓越的柔韌性和可加工性。
特性:
1. 超凡的導熱性能: 平面內導熱系數極高(可達 1500 W/mK 以上),是銅、鋁的數倍,能快速、均勻地傳遞熱量。
2. 出色的柔韌性與可壓縮性: 易于彎曲、纏繞、沖切成復雜形狀,能完美貼合不規則表面,填充微觀空隙。
3. 卓越的耐高溫性能: 在非氧化性氣氛下可長期穩定工作于 400°C 以上,瞬間耐溫高達 3000°C(惰性或真空環境),無熔融、軟化問題。
4. 優異的密封性能: 低蠕變松弛性,在高溫高壓下能保持穩定的密封力,有效防止泄漏。
5. 良好的化學穩定性: 耐大多數酸、堿、溶劑和有機化學品腐蝕(強氧化性酸除外)。
6. 輕量化: 密度低,遠輕于金屬材料。
7. 導電性: 具有良好的導電性能(平面內)。
8. 環保與安全: 主要成分為天然石墨,符合 RoHS 等環保要求,不含石棉等有害物質。
二、 性能優勢
解決高溫挑戰: 在傳統材料(橡膠、塑料)失效的高溫環境(>250°C)中,柔性石墨紙是唯一能同時提供優異導熱和可靠密封的解決方案。
提升散熱效率: 在電子設備、功率模塊等散熱關鍵應用中,其超高平面導熱能力能顯著降低熱點溫度,提升系統可靠性和壽命。
簡化設計與裝配: 柔韌性使其易于安裝于狹窄或曲面空間,減少裝配難度和部件數量。
保障長期可靠性: 低蠕變、耐化學腐蝕和高溫穩定性確保了長期的密封完整性和熱管理效能,減少維護和更換成本。
應對復雜界面: 有效填充微觀不平整表面,降低接觸熱阻,優化熱傳遞路徑。
輕量化貢獻: 為追求減重的應用(如新能源車、航空航天)提供高性能解決方案。
三、應用領域
柔性石墨紙是以下關鍵行業和應用的理想選擇:
1. 工業密封:
高溫高壓密封件: 法蘭墊片、閥門填料、泵密封、反應釜/熱交換器密封(化工、石化、煉油、電力、冶金)。
極端環境密封: 真空爐、熱處理設備、發動機密封。
2. 電子設備熱管理:
高效導熱墊片/襯墊: 智能手機/平板電腦、筆記本電腦、服務器、基站、LED 燈具、IGBT/功率模塊、電池包(與電芯、液冷板間)。
均熱片 (Heat Spreader): 幫助將芯片熱量快速擴散到更大散熱面積。
3. 新能源領域:
燃料電池: 雙極板密封、氣體擴散層 (GDL) 基材。
鋰電池: 電芯間導熱/隔熱片、電池模組與冷卻系統間的導熱界面材料 (TIM)。
4. 交通運輸:
發動機排氣系統密封與隔熱。
電動汽車電機、電控、電池包的導熱與密封。
5. 其他:
高溫爐隔熱/密封組件。
柔性加熱元件基材。
電磁屏蔽材料。
四、產品優勢
高純度與一致性: 精選原料,嚴格工藝控制,確保產品性能穩定可靠。
多樣化產品系列: 提供不同厚度(0.05mm - 3.0mm+)、密度、含碳量、是否帶背膠/涂層等規格,滿足多樣化需求。
定制化能力強: 可根據客戶需求提供特定尺寸模切、沖壓成型、復合(如金屬、聚合物增強)等服務。
優異的技術支持: 專業的應用工程師團隊,提供選型建議、失效分析和解決方案設計。
穩定供應與品質保證: 成熟的生產體系和嚴格的質量控制,保障供貨穩定性和產品品質。
五、 關鍵性能參數 (示例)
參數 | 典型范圍/數值 | 說明 |
厚度 | 0.05mm - 3.0mm (可定制) | |
密度 | 0.7 - 1.8 g/cm3 (可調) | 影響導熱、密封、柔韌性 |
平面導熱系數 | 300 - 1800 W/mK | 遠高于金屬 |
耐溫范圍 | 惰性氣氛: -240°C 至 +3000°C | 氧化環境下上限受限制 |
壓縮率 | 15% - 50% | 不同密度/厚度有差異 |
回彈率 | >10% | |
拉伸強度 | ≥4MPa | |
含碳量 | >98% | |
硫含量 | <1000 ppm (低硫產品可選) | 對銅等金屬腐蝕性低 |
六、 與替代材料的對比優勢
vs. 傳統墊片 (橡膠、石棉、PTFE): 耐溫性、導熱性、密封持久性完勝。
vs. 金屬墊片 (銅、鋁、不銹鋼): 重量更輕、柔韌性更好(易密封)、無電偶腐蝕風險、成本可能更低。
vs. 導熱硅膠墊片: 導熱性能(尤其平面)更高、耐溫性更好、無硅油析出污染風險、壓縮形變更小更穩定。
vs. 導熱相變材料: 工作溫度范圍更寬(尤其高溫端)、無相變過程、長期穩定性更好。
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