放熱ソリューションの主流素材

グラファイトシートは銅やアルミニウムなどの金属よりも熱伝導性に優れた素材です。その主な理由は、グラファイトシートが特殊な六角形の平面網目構造を持っており、熱を二次元平面上に均一に分散させ、効果的に熱を伝えることができるためです。水平方向の熱伝導率は、グラファイトシートの熱伝導率が300～1900W/mkであるのに対し、銅やアルミニウムの熱伝導率は200～400W/mk程度です。垂直方向のグラファイトフィルムの熱伝導率はわずか5〜20W/mkです。したがって、グラファイトシートは、水平方向の熱伝導率と垂直方向の熱抵抗が良好です。同時に、グラファイトシートの比熱容量はアルミニウムと同等であり、銅の約2倍であるため、同じ量の熱を吸収してもグラファイトの温度は銅の半分しか上昇しません。また、グラファイトシートの密度はわずか0.7～2.1g/cm3で、銅の8.96g/cm3やアルミニウムの2.7g/cm3よりも低いため、軽量であり、平面や曲面にもスムーズに貼り付けることができます。 。

グラファイト シートは、高い熱伝導率、高い比熱容量、低密度という性能上の利点に基づいて、2009 年から家庭用電化製品に大量に使用され、2011 年にはスマートフォンに広く使用されています。現在、グラファイト シートは従来の金属に取って代わり、家電分野で主流の放熱材料となる。

合成グラファイトフィルムは主にスマートフォンに使用されており、使用量はスマートフォンの性能や要件によって異なりますが、3～6枚程度です。使用される部品には、レンズ、CPU、OLED ディスプレイ、WiFi アンテナ、ワイヤレス充電、バッテリーが含まれます。その中で、放熱に関して最も高い性能要件が求められるのは CPU で、次にワイヤレス充電、レンズとバッテリー、最後にディスプレイと WiFi アンテナが続きます。現在、高熱伝導性グラファイトフィルムの価格は１枚あたり０．２～０．３ドル程度である。暫定的な推定によると、1 台の携帯電話で消費されるグラファイト フィルムの価値は 1 ～ 2 米ドルです。将来的には、スマートフォンの電子設計がより革新的になるにつれて、単体のグラファイトフィルムの価値はさらに高まることが予想されます。