黒鉛材料市場の急成長

T熱グラファイトシート 物理的特性に優れており、電子製品の放熱材料として最適です。電子機器の高周波化と高速化、集積回路の高密度化と小型化、MEMS（微小電気機械システム）技術や電子部品の進歩により、機器の総電力密度は大幅に増加する一方、物理的なサイズは小型化しています。ますます小さくなり、熱流束密度も増加しました。テストによると、電子部品の温度が 2℃上昇するごとに、信頼性が 10% 低下します。寿命は25℃の温度上昇のわずか1/6です。 ℃。従来、銅やアルミニウムの材料は熱伝導率が高いため、熱を直接放散するか、シリカゲル、ファン、液体冷却では既存のニーズを満たすことが困難でした。高い熱伝導率、異方性の特性、低密度、小さな体積を備え、コストを大幅に削減できるグラファイト材料は、現在最高の放熱材料です。

サーマルグラファイト材料の市場規模は急速に成長しています。超薄型、インテリジェント、多機能の家庭用電化製品の開発トレンドの下で、携帯電話などの熱用途におけるグラファイトの割合が急速に増加しています。 Credence Research のデータによると、2015 年の世界のサーマル インターフェイス マテリアル市場規模は 7 億 7,400 万ドルで、2022 年には 17 億 1,100 万ドルに増加すると予想されており、2015 年から 2022 年の年平均成長率は 12.0% です。当社は、グラファイト熱伝導材料の潜在的な市場規模は82億6,400万人民元（スマートフォンとタブレットのみ測定）（ノートブック、ノートブックコンピュータ、ウェアラブルデバイス）であると推定しています。グラファイト冷却市場の将来の成長は主に新しいアプリケーション分野に依存します。特に、自動車エレクトロニクス、5G などの分野、およびその他の高出力 LED 照明、回路、レーザー兵器などで使用されます。また、高集積システムなどの分野でも冷却のニーズがあります。

電子部品の総電力密度が大幅に増加し、放熱の需要が急増しています

電子製品は動作中に熱を発生し、電子製品の性能と信頼性に直接影響します。電子機器の高周波化、高速化、集積回路の高密度化、小型化に伴い、MEMS（Micro Electro-Mechanical System）技術の進歩に伴い、電子部品の総電力密度は大幅に増加しましたが、物理的サイズは小さくなりました。小型化し、熱流束密度も増加しました。テストによると、電子部品の温度が 2℃上昇するごとに、信頼性が 10% 低下します。 50℃での温度上昇は25℃での温度上昇のわずか1/6です。高温環境は電子部品の性能に影響を与えるため、より効率的な熱制御が必要であり、熱伝導性材料は主にこれを解決するために使用されます。電子機器の熱。経営上の問題。

熱伝導、対流、放射は、熱伝達の 3 つの基本的な方法です。熱伝達の過程では、ヒートシンクの構造に応じて、熱伝導、対流、放射が組み合わされます。電子製品の熱放散の原理は、熱インターフェースによるものです。この材料は発熱デバイスからヒートシンクに熱を奪い、最終的に熱を外部環境に放散して電子製品の温度を下げます。

電子製品の小型化、サーマルグラファイトが最適な選択肢になる

従来の放熱方法では既存の需要を満たすことが困難です。熱放散の問題は、家電業界において常にホットスポットであり、困難な点でもあります。熱伝導性材料は主にシステムの熱インターフェース間に使用されます。サーマルインターフェースマテリアルは、熱を伝えない空気を置き換えることで、サーマルインターフェースを介した熱抵抗を低減し、半導体コンポーネントの放熱効率を向上させます。この業界は「サーマルインターフェースマテリアル」とも呼ばれます。従来、家電製品の放熱には主に銅やアルミニウムが使用されていました。製造材料の高い熱伝導率は熱を直接放散するか、シリカゲル、ファン、流体と連携して放熱システムを形成し、デバイスから発せられる熱を奪います。

家電製品の超薄型化、インテリジェント化、多機能化が進む中、製品の内部空間はますます狭くなり、銅やアルミ材、シリカゲルだけでは需要に応えることが困難になっています。サーマルグラファイトは放熱効果に優れており、重ね合わせコストが下がります。サーマルグラファイトシートは電子製品の放熱材料として最適な選択肢となったと考えております。

電子部品の小型化・高出力化

Intel チップを代表として考えると、チップの開発トレンドは、シングルコアからマルチコア、低周波数から高周波数、低熱設計電力から高熱設計電力へとなっていることがわかります。一般的な熱設計電力は主に CPU、CPU 熱設計機能で使用されます。消費値は、一連の CPU の最終バージョンが全負荷時に到達する可能性のある最大放熱量に対応します (理論上、CPU 使用率は 100%)。ヒートシンクは、プロセッサーの TDP が最大のときにプロセッサーの温度が設計範囲内にあることを保証する必要があります。

ノートパソコンやスマートフォンは軽量化、薄型化が進んでいます。消費者はより薄くて軽い製品を好み、薄くて軽いノートパソコンの割合が増え続け、スマートフォンもますます薄型化していることがわかります。集積回路では、チップや電子部品のサイズは縮小していますが、その電力密度は急速に増加しており、熱放散は電子機器にとって緊急の問題となっています。

優れたグラファイト性能

サーマルグラファイトフィルムは、サーマルグラファイトフィルム、サーマルグラファイトシート、グラファイトサーマルフィルムなどとも呼ばれます。高い熱伝導率、異方性、低密度、小さな体積を備えた新しいタイプのサーマルマテリアルです。独特の木目が特徴です。配向性があり、両方向に均一な熱伝導を持ち、熱伝導率が高い高配向グラファイトポリマーフィルムを使用しています。シート状の層構造はあらゆる表面によく適合し、消費者向け製品のエレクトロニクスの性能を向上させながら、熱源とコンポーネントを保護します。

研究の結果、黒鉛結晶は六角形の平面網目構造を持ち、高温耐性、小さな熱膨張係数、良好な熱伝導性、安定した化学的性質、大きな可塑性という特徴を備えていることが判明した。グラファイトの独特な結晶構造により、熱伝達は主に XY 軸と Z 軸の 2 方向に集中します。 XY軸の熱伝導率は300～1,900W/(m・K)ですが、銅やアルミニウムのXY方向の熱伝導率は200～400W/(m・K)しかないため、グラファイトの方が熱伝導に優れています。効率が高く、より速く熱を伝達できます。同時に、グラファイトのZ軸方向の熱伝導率はわずか5～20W/(m・K)であり、ほぼ断熱の役割を果たします。したがって、グラファイトには優れた浸漬効果があり、電子製品の局所的な過熱を効果的に防ぐことができます。比熱の観点から見ると、黒鉛の比熱容量は銅の約2倍であるアルミニウムと同等であり、同じ熱を吸収すると銅の分だけ黒鉛の温度が上昇することになります。グラファイトは熱伝導率において優れた特性を持っているため、従来のアルミニウムや銅のヒートシンクに取って代わることができ、放熱ソリューションの優れた素材となります。

家電製品の超薄型化、インテリジェント化、多機能化が進む中、製品の内部空間はますます狭くなり、銅やアルミ材、シリカゲルだけでは需要に応えることが困難になっています。黒鉛の特殊な結晶構造により、その熱伝導率は主に水平方向（ab 面）に集中し、黒鉛結晶の垂直方向では熱伝導率が低く断熱性に優れているため、黒鉛結晶は水平方向の熱伝導率が高く、垂直方向の抵抗。熱効果は優れた熱伝導媒体です。黒鉛は他の材料と比較して熱伝導率に優れています。グラファイトは熱伝導率が高く、急速な熱伝達が可能なため、電子製品の冷却システムの熱伝導デバイスとしてよく使用されます。ローエンド携帯電話では放熱のためにシリコングリスが使われているのが一般的です。価格的なメリットがあります。携帯電話の価格は約 0.32 元ですが、熱伝導率が低いため、価格に敏感な顧客に適しています。中級から高級機は主にサーマルグラファイトを使用しており、携帯電話一台の価格は約3.3元で、ローエンドの携帯電話と比較すると、使用コストは10倍です。

家庭用電化製品の開発における中心的な問題の 1 つは、電子部品のピーク温度をいかに下げるかということです。グラファイト放熱フィルムの放熱効果を高める主な方法: 熱は平面を介してシャーシとフレームに素早く伝達されます。表面は赤外線放射効果を高めます。平面の熱エリアを拡大し、放熱ポイントを素早く放散します。現在、主流の放熱フィルム材料は主に天然黒鉛放熱フィルム、人造黒鉛放熱フィルム、ナノカーボン放熱フィルムの３つに分類されます。 3 種類の放熱フィルムにはそれぞれ長所と短所があり、現在さまざまなブランドの携帯電話やその他の家電製品に広く使用されています。