กราฟีนมีประโยชน์อย่างไรในด้านการนำความร้อน?

ปัจจุบัน ด้วยการวิจัยเชิงลึกอย่างต่อเนื่อง การประยุกต์ใช้กราฟีนในด้านการนำความร้อนได้รับผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง รวมถึงการก่อตัวของฟิล์มกราฟีนผ่านพันธะเคมีระหว่างแผ่น เป็นสารตัวเติมในวัสดุคอมโพสิตที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและการเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และการเตรียมกราฟีน เส้นใยโพลีเอทิลีน วัสดุสิ่งทอฟังก์ชั่นใหม่ ฯลฯ

1. ฟิล์มความร้อนกราฟีน
ฟิล์มกราไฟท์เทียมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับฟิล์มนำความร้อนมาเป็นเวลานานในอดีต โดยปกติสามารถใช้เป็นแผ่นระบายความร้อนในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และติดอยู่กับพื้นผิวของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างความร้อนได้ง่ายเพื่อกระจายความร้อนที่เกิดจากแหล่งความร้อนอย่างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฟิล์มกราไฟท์ที่มีการนำความร้อนสูงส่วนใหญ่เตรียมโดยใช้เส้นทางทางเทคนิคของวิธีคาร์บอนไนเซชันของฟิล์ม PI ซึ่งต้องใช้ฟิล์มโพลีอิไมด์คุณภาพสูงเป็นวัตถุดิบ และการวิจัยและพัฒนาและการผลิตก็มีอุปสรรคทางเทคนิคสูง ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงมี หวังไว้เสมอว่าจะพบทางเลือกอื่นเพื่อแก้ปัญหาวัตถุดิบที่ถูกบล็อกด้วยเทคโนโลยี และฟิล์มนำความร้อนแบบกราฟีนก็เป็นทางเลือกในอุดมคติ

2. ฟิลเลอร์นำความร้อน
ในฐานะที่เป็นตัวเติมนำความร้อนแบบสองมิติ กราฟีนจึงสามารถสร้างเครือข่ายนำความร้อนได้ง่ายกว่าตัวเติมแบบเม็ด และมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีในวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนและการเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

ก. เป็นวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน สารตัวเติมนำความร้อน

เมื่อเปรียบเทียบกับตัวเติมนำความร้อนแบบเม็ดแบบดั้งเดิม ตัวตัวเติมนำความร้อนที่ใช้กราฟีนเป็นวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนไม่เพียงแต่สามารถใช้ค่าการนำความร้อนในระนาบที่สูงเป็นพิเศษเท่านั้น แต่อัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความหนาที่ใหญ่ยังเอื้อต่อการสร้าง a เครือข่ายการนำความร้อนสามมิติ มีข้อได้เปรียบอย่างมากในการผสมกับสารตัวเติมในมิติอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงการนำความร้อนของวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน

ข. เป็นสารตัวเติมสำหรับเคลือบกระจายความร้อน

ปัญหาการกระจายความร้อนถือเป็นปัญหาคอขวดขนาดใหญ่ที่จำกัดการพัฒนาอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงน้ำหนักเบา เนื่องจากการเคลือบอุตสาหกรรมแบบพิเศษ การเคลือบการกระจายความร้อนสามารถเพิ่มความเร็วการกระจายความร้อนและประสิทธิภาพของพื้นผิวของวัตถุโดยการเพิ่มอัตราการแผ่รังสีอินฟราเรดของพื้นผิวแหล่งความร้อน และลดอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุ ตอบสนองความต้องการการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์แม้จะมีข้อจำกัดด้านพื้นที่และขนาด

3. สิ่งทอเส้นใยกราฟีนการนำความร้อนสูง
เส้นใยกราฟีนการนำความร้อนสูงเป็นวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดใหม่ซึ่งประกอบด้วยหน่วยกราฟีนที่ประกอบและจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบ มันถูกประกอบในลักษณะที่เป็นระเบียบโดยใช้การกระจายตัวของกราฟีนออกไซด์ หรือการกระจายตัวของกราฟีนเชิงฟังก์ชันผ่านการปั่นแบบเปียก . ข้อได้เปรียบหลักคือมีคุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า และความร้อนที่ดีในเวลาเดียวกัน และสามารถใช้ร่วมกับเทคโนโลยีสิ่งทอเพื่อผลิตสิ่งทอที่ใช้งานได้ในปริมาณมากผ่านการปั่นแบบเปียก

ปัจจุบัน กราฟีนมีค่าการนำความร้อนสูงเป็นพิเศษสามารถนำไปใช้ในการผลิตเสื้อผ้าทำความร้อนไฟฟ้าที่สามารถให้ความอบอุ่นและกันความเย็นได้ เช่นเดียวกับสิ่งทอที่นำความร้อนและให้ความรู้สึกเย็น เสื้อผ้าทำความร้อนไฟฟ้าแบบกราฟีนส่วนใหญ่ใช้กราฟีนในการแปลงพลังงานของแหล่งจ่ายไฟให้เป็นความร้อน จากนั้นจึงรวมการนำความร้อนสูงเป็นพิเศษของกราฟีนเพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังร่างกายอย่างเท่าเทียมกัน ช่วยให้ผ้ามีน้ำหนักเบาและนุ่มนวล ในขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยม สิ่งทอที่นำความร้อนและให้ความรู้สึกเย็นใช้การนำความร้อนสูงของกราฟีน ซึ่งทำให้สูญเสียความร้อนอย่างรวดเร็วจากพื้นผิวหลังจากที่ผิวหนังสัมผัสกับสิ่งทอ ส่งผลให้อุณหภูมิร่างกายลดลงอย่างมาก และช่วยให้ผู้คนสวมใส่ได้สบายยิ่งขึ้น