石墨烯导热泡棉方案

随着5G时代的到来，电子设备设计正朝着轻薄化、智能化和多功能化发展，同时，电子设备一次所需要传输的数据信息也更多、传输的速度变快。而这些新的特性也导致电子设备的发热变得更多，对设备的散热性能的要求也更高。

例如5G手机的散热需求，5G手机比4G手机有以下这些不同：

1）处理器性能大幅提升，且部分处理器采用外挂5G基带的设计，功耗大幅提升；

2）屏幕采用高分辨率、高刷新率，耗电增加；

3）内置更多天线，并且在5G信号较弱的情况下会频繁搜索信号，具有更高的功耗及发热量，而现有导热材料越来越不能满足5G电子产品的散热需求。

因此，为了得到更好的散热效果，墨睿科技采用了石墨烯材料，其在2021年10月14日申请了一项名为“定向排列的石墨烯导热泡棉、石墨烯导热膜及其制备方法和电子产品”的发明专利（申请号：202111197031.7），申请人为广东墨睿科技有限公司。

该技术主要解决石墨烯导热膜的纵向导热性较差的问题，根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的阵列网格和槽的结构示意图，可以看到，阵列网格100中设置有若干个微型通孔101，阵列网格100的底面与槽200的底面具有一定的距离，微型通孔能够使氧化石墨烯浆料通过并流入到槽的底部。

阵列网格的底面与槽的底面具有一定距离，从而使得氧化石墨烯浆料可以流入到槽的底部，以便于后续石墨烯导热莫中平行层的形成。而为了确保阵列网格的底面和槽的底面有一定的距离，在阵列网格的底面设置有支架102，与底面固定连接，且槽的形状可根据生产实践的具体需要，设置成为矩形、圆形等形状。

此外，基于上述阵列网格和槽结构，该方案中还提供了一种定向排列的石墨烯导热泡棉的制备方法，首先，将部分氧化石墨烯浆料注入至盛放有阵列网格的槽中，冷冻至氧化石墨烯浆料无流动性时，将阵列网格从槽中取出，得到第一氧化石墨烯。

其次，向阵列网格取出后在第一氧化石墨烯留下的缝隙和上表面注入另一部分氧化石墨烯浆料，再次冷冻至氧化石墨烯浆料无流动性，然后干燥，得到第二氧化石墨烯。最后，将第二氧化石墨烯进行碳化和石墨化处理并进行压制，从而得到定向排列的石墨烯导热泡棉。

如上图，为采用该专利制备石墨烯导热泡棉方法后制得的泡棉电镜下结构图，这种石墨烯导热泡棉在靠近石墨烯导热泡棉两侧表面处分别形成平行层，在平行层之间的石墨烯则沿石墨烯导热泡棉厚度方向排列。即：通过这种方法制备而成的石墨烯导热膜则呈现类似的形貌，在靠近石墨烯导热膜两侧表面处分别形成平行层，在平行层之间的石墨烯则沿石墨烯导热膜厚度方向呈锐角排列。

以上就是墨睿科技发明的定向排列结构和石墨烯导热泡棉的制备方案，该方案的可控性强且操作方便，由该方案制备而得的石墨烯导热泡棉具有独特的结构，不仅具有较高的面内导热系数，同时还具有较高的纵向导热系数。