中國粉體網(wǎng)訊  近日，比亞迪申請一項名為“一種涂料及其制備方法、涂層、電子器件”，公布118290999A。該申請?zhí)峁┝艘环N石墨烯復(fù)合涂料及其制備方法。

電子元件正面臨散熱難題

電子元件一般具有尺寸小、持續(xù)工作時間長、工作環(huán)境封閉的特點，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，電子元件的輸入功率不斷提高，造成電子元件的熱流密度非常高。

針對電子元件的散熱問題，解決的方法很多，其思路有：減少電子元件本身的熱阻；良好的二次散熱機(jī)構(gòu)。減少本身的熱阻方法有：選擇合適的制作材料，增加界面材料，制作工藝的改進(jìn)。這些方法效果有限而且增加了成本。增加外部散熱機(jī)構(gòu)的最主要方法是：翅片技術(shù)。翅片技術(shù)是電子設(shè)備散熱及工程上使用最廣泛的強(qiáng)化傳熱技術(shù)，其主要是指通過增加依附于基礎(chǔ)表面上的擴(kuò)展表面來強(qiáng)化散熱能力，也就是通常說的翅片式散熱器。

但隨著科技的發(fā)展及要求的提高，電子元件的輸入功率由幾瓦突增到幾十瓦甚至幾百瓦，造成內(nèi)部溫度不斷攀升，需要的散熱器體積也不斷變大，質(zhì)量增重，增加了成本及不安全隱患，而且散熱器表面的溫度分布很不均勻，極容易形成“熱點”而導(dǎo)致設(shè)備損害，因此翅片散熱技術(shù)的應(yīng)用受到制約。

散熱涂料—易行有效、安全可靠的散熱技術(shù)

針對散熱問題的嚴(yán)峻性，研究人員將涂層技術(shù)應(yīng)用于電子領(lǐng)域，來解決其散熱問題，取得了很好的效果。

涂層技術(shù)是指在不改變原有結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)上，在物體表面（高熱流區(qū)域）涂抹一層涂料，依靠涂層的高導(dǎo)熱、高輻射性達(dá)到快速傳熱的目的。因其技術(shù)簡單、散熱效果明顯、適用范圍廣，發(fā)展速度很快，并且在增強(qiáng)散熱的同時，涂層還具備良好的絕緣、防腐、防水和自潔等性能，具有很高的實用價值。

隨著電子器件向著小型化、高集成度、大功率方向發(fā)展，原有的基于熱傳導(dǎo)、強(qiáng)制對流冷卻的散熱模式，越來越制約了各種結(jié)構(gòu)新穎、潮流化發(fā)展的器件的設(shè)計。因此，紅外輻射模式已成為眾多電子元器件散熱的重要備選手段，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、大面積顯示屏等電子產(chǎn)品。

近年來，碳納米管、石墨烯等納米材料的出現(xiàn)給導(dǎo)熱涂料的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，其中石墨烯導(dǎo)熱率為5300W/m∙K，適用于制備高導(dǎo)熱涂料。

但現(xiàn)有研究中，石墨烯分散不佳，石墨烯涂料的散熱性能有待提升。此外，目前使用的石墨烯涂料大多為有機(jī)溶劑型，使用過程中容易對環(huán)境及人體造成嚴(yán)重的傷害。

比亞迪復(fù)合石墨烯漿料設(shè)計思路

鑒于目前石墨烯涂料存在的問題，提供了一種涂料及其制備方法、涂層、電子器件，所述涂料包括復(fù)合石墨烯漿料，所述復(fù)合石墨烯漿料采用無機(jī)非金屬導(dǎo)熱材料表面吸附石墨烯的結(jié)構(gòu)增大了散熱面積，從而增強(qiáng)了散熱效果，使熱量更好地向外傳遞。

該復(fù)合石墨烯漿料包括熱輻射材料和核心材料，且所述熱輻射材料吸附在所述核心材料表面；其中，所述熱輻射材料為石墨烯，具體包括石墨烯微粉或石墨烯水性漿料中的一種或多種。所述核心材料為無機(jī)非金屬導(dǎo)熱材料，包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氮化硼、碳化硅、氧化鎂、氧化硅、氧化鋅、金剛石、炭黑、富勒烯和砷化硼中的一種或多種。

來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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