隔熱膜 + 石墨材料：散熱效果更上一層樓

熱管理設(shè)計工程師使用石墨材料、熱管和均熱板，將熱量傳遞和分散到更大的區(qū)域，從而提升設(shè)備性能。隨著散熱要求增加，由于Z軸方向的熱阻不夠，導(dǎo)致熱量到達(dá)設(shè)備表面并形成熱點，上述散熱解決方案可能仍然無法減少熱點。

現(xiàn)在，您可以借助戈爾(GORE)隔熱膜來提高散熱解決方案的效率。戈爾隔熱膜采用先進(jìn)的氣凝膠技術(shù)，垂直導(dǎo)熱系數(shù)(k_z)遠(yuǎn)低于空氣，能夠增強(qiáng)散熱率，且性能優(yōu)于同等級別的氣隙。與均熱材料結(jié)合使用時，可形成性能更高的散熱設(shè)計。

石墨材料的導(dǎo)熱率各不相同，具體取決于其是天然石墨還是人工石墨、制造商以及厚度。石墨材料還具有較高的各向異性，這意味著其水平導(dǎo)熱性與垂直導(dǎo)熱性之間存在差異。石墨片的水平導(dǎo)熱性高于其垂直導(dǎo)熱性。

僅使用石墨材料的解決方案

石墨片具有高導(dǎo)熱性，并可提供水平方向熱阻較低、垂直方向熱阻較高的理想組合，進(jìn)而提供理想的導(dǎo)熱特性：

• 水平導(dǎo)熱系數(shù)為600–1900 W/m·K
• 垂直導(dǎo)熱系數(shù)為3–20 W/m·K。*

這些特性相結(jié)合，使高導(dǎo)熱性石墨片的各向異性比達(dá)到約500:1。

石墨材料與GORE?隔熱膜結(jié)合使用

不過，當(dāng)石墨材料與戈爾隔熱膜結(jié)合使用時，垂直導(dǎo)熱系數(shù)甚至可以更低，僅為0.020 W/m·K，各向異性比可提高100–1000倍，從而增強(qiáng)散熱性能。

_{* 資料來源： https://neograf.com/products/thermal-management-solutions/egraf-spreadershield}

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具有高導(dǎo)熱性的材料（如石墨片）已被廣泛用于移動設(shè)備內(nèi)的散熱。手機(jī)中的石墨片是最常用的熱管理技術(shù)。熱管理設(shè)計師遇到的問題是，雖然石墨材料制造商在降低垂直導(dǎo)熱性方面取得了重大進(jìn)展，但其垂直導(dǎo)熱率還是不夠低，使熱量仍然能夠傳導(dǎo)到表面。為了解決這個問題，設(shè)計師會在石墨材料和手機(jī)表面之間加入一個較大的氣隙以防止傳熱。這個氣隙會占據(jù)一定空間，而設(shè)計師原本可以利用這個空間來容納更多石墨材料，從而更好地為處理器散熱，并最終提高處理器性能。

通過將隔熱膜與高導(dǎo)熱性石墨片材料結(jié)合使用，設(shè)計師可以用更薄的隔熱膜來代替較大的氣隙，從而留出空間，用于添加更多石墨材料。這種組合型解決方案能夠?qū)⒏酂崃繌奶幚砥髦猩l(fā)出去，使處理器以更高的功率運(yùn)行，從而使最終用戶的設(shè)備實現(xiàn)更高性能。

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在許多移動設(shè)備中，需要使用柔性石墨片來進(jìn)行熱管理。這是因為出現(xiàn)了折疊屏手機(jī)等新的產(chǎn)品外形，以及AR/VR眼鏡等弧形設(shè)備，或是某些內(nèi)部元器件配置需要使用非扁平形狀的石墨材料。

然而，這可能會引發(fā)對柔性石墨片導(dǎo)熱性的擔(dān)憂，因為彎曲會導(dǎo)致石墨材料的結(jié)構(gòu)變化，或是由于石墨材料上方的氣隙不均勻，而導(dǎo)致氣隙較薄區(qū)域上方出現(xiàn)表面熱點的可能性增加。對于表面熱點這種情況，隔熱膜可以通過提供厚度和熱阻一致的固體材料，確保在石墨材料和設(shè)備表面之間形成隔熱層，從而幫助提高柔性石墨材料的性能。隔熱膜的可壓縮性也有助于固定柔性石墨材料的位置。

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在需要沿設(shè)備的長度和寬度方向水平散熱的移動設(shè)備中，石墨材料具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。導(dǎo)熱膏和熱界面材料(TIM)可用于在垂直方向或在設(shè)備中上下傳熱。導(dǎo)熱膏和TIM通常置于處理器和石墨材料之間，以便盡快將熱量轉(zhuǎn)移到石墨材料中，從而幫助散熱并使設(shè)備能夠以最佳性能運(yùn)行。

將石墨片與熱界面材料結(jié)合使用通常是首選方法，因為這種材料是固態(tài)材料，不會像導(dǎo)熱膏那樣隨時間推移而發(fā)生移動。戈爾隔熱膜應(yīng)在石墨材料的另一側(cè)使用，以防止熱量垂直傳遞到表面并產(chǎn)生熱點。

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戈爾的產(chǎn)品和服務(wù)能夠幫助行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)備廠商們開發(fā)出與眾不同的創(chuàng)新產(chǎn)品，且開發(fā)風(fēng)險低、供應(yīng)鏈穩(wěn)定，從而在競爭激烈的快節(jié)奏市場中搶占先機(jī)。這也正是戈爾倍受青睞的原因。