散熱應用市場主浮沉,石墨烯未來可期?

步入二十一世紀的今天,就是高科技的今天,就是新技術(shù)的今天。然而,什么是高科技?什么是新技術(shù),這無疑給人冒出一個大寫的問號。毫無疑問,高科技、新技術(shù)都是建立在以新材料的應用基礎上的,尤以石墨烯的使用更加廣泛、更加深入,上可至航天科技的應用,下可達日常工作器材的支撐,可以說是新時代信息技術(shù)和科技命脈的“熱”門支柱。那么石墨烯材料作為新材料的新寵,作為新領域的王者,它究竟與其他材料有何不同之處?與傳統(tǒng)的石墨材料相比,石墨烯材料又有何過人之處?

石墨烯材料,顧名思義,就是通過石墨烯或者以石墨烯成分制作或者研發(fā)而成的新型材料,這個有“新材料之王”稱號的石墨烯,由于其優(yōu)異的性能,廣泛的可用性,造就了相關(guān)產(chǎn)業(yè)廣闊的市場前景,其應用范圍覆蓋芯片、散熱材料、新能源以及柔性顯示、復合材料等多個領域,同時也是對傳統(tǒng)電池電容材料更朝換代的熱門選手。

而石墨與石墨烯究竟又有何不同?首先,其制作工藝和生產(chǎn)流程便大相徑庭。石墨烯并不是直接生產(chǎn)或者制作而成的,而是要通過各種嚴苛的工藝、復雜的程序、特定的條件下制作出氧化石墨烯,進而再轉(zhuǎn)換成石墨烯。難度在于,必須在強酸以及強氧化劑的標準條件下,把石墨通過氧化反應生成氧化石墨,在經(jīng)過一系列反應后,石墨的表層便附上一層帶有含氧的官能團,正是在含氧官能團的作用下使得石墨片層間的范德華力出現(xiàn)驟減,繼而撐開石墨片層,增加了層間距;然后,將氧化石墨分散于水或有機溶劑中,再通過超聲處理就可以將氧化石墨剝離成單層或少數(shù)幾層的氧化石墨烯。從上述石墨烯的制造生產(chǎn)的流程中就可以看出,石墨烯是當今一種性能優(yōu)異的新型材料,由于其本身具有很好的熱學性能,這也賦予了石墨烯材料導熱散熱的特殊性能,這也讓石墨烯材料一躍成為新型材料中的榜首,也是目前已知導熱率最高的材料。

在目前的科技領域和應用范圍當中,高導熱散熱材料仍然以石墨薄膜來進行完成,在傳統(tǒng)的角度上就賦予了石墨類導熱散熱材料的作用和使命。但是石墨烯材料作為石墨材料的加強版和升級版,石墨烯材料擁有的超高性能和超強應用已毋庸置疑。然而,在從產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應用的角度分析,石墨烯薄膜如要拿下傳統(tǒng)石墨薄膜的主導地位,重新占據(jù)導熱散熱材料市場的主體地位,除了擁有極高的導熱散熱性能外,在量化制造、規(guī)模生產(chǎn)上再深入推進,使石墨烯薄膜在生產(chǎn)成本上擁有更大的優(yōu)勢。在性能和價格這兩個市場光環(huán)的加持下,相信不久的將來,石墨烯薄膜將成為散熱應用市場上主導散熱材料的閃耀新星!