曼柯威导热塑料的前景分析

假如塑料也能高导热，你会想到什么呢？也许有一天，您家中的暖气片，热水管甚至灯罩都会被导热塑料取而代之，你家的地暖也装上具备金属一样的导热性塑料管道，你会不会惊讶？

高强度/重量比、易加工及耐腐蚀性虽然已经使塑料在很多应用领域取代了金属，然而金属仍然在导热领域占据主导地位。为此，人们对于提高热塑性塑料的导热性能的努力一直没有停止过。一般来说，塑料的成本比压铸铝材这种传统散热片材料的成本要低，并且前者具有更大的设计自由度。因此，人们提高塑料导热性能的热情不断升温。

下面，介绍一个导热塑料在日益受到广泛关注领域中的应用——LED。

作为环保节能的新一代绿色光源和照明技术，大功率 LED近年来得到快速发展。然而照明用高功率LED的发光效率只有20%~30%，且晶片面积非常小，虽然整体消费电力非常低，不过单位面积的发热量却很大。而热对LED的发光效率及寿命有着很大的影响。当LED的温度由25 ℃ 上升至100 ℃ 时 ， 其发光效率将会衰退20 ％到75 ％ 不等。此外，当 LED 的操作环境温度越高，其产品寿命也越低。因此，做好LED的散热对增加LED 的发光效率和使用寿命起着至关重要的作用。目前，大规模LED集成电路散热的瓶颈之一在于LED器件与散热器连接层的热界面材料。其作用在于将LED在工作过程中产生的热量传导至热沉。因此在要求其具有良好的可加工性，或者说柔性的同时，还希望其具有良好的导热性。

传统的热界面材料以使用环氧树脂为主，但其导热性很差，导热系数小于1 W/m·k. 所以，若能提高其导热率，将使散热的瓶颈之处大大改善，从而提高整个器件体系的散热效率。

曼柯威生产的导热塑料在其他诸多领域都有着重要的应用价值。许多特殊导热场合希望其导热材料具有优良的综合性能，如质轻、耐化学腐蚀性强、电绝缘性优异、耐冲击、加工成型简便等。而这些是传统的金属和金属氧化物以及其他非金属材料无法达到的。比如说，这种材料可以代替金属应用于需要良好导热性和优良耐腐蚀性能的环境如换热器、太阳能热水器、蓄电池的冷却器等。

所以，随着科技的不断进步，人们对绿色能源材料的关注度也在不断提高。塑料，这种看似柔弱常见的材料，也被开发出了不一样的色彩。相信在未来的发展中，导热塑料必将在起到不可替代的作用。

曼柯威导热膜的市场分析

近年来，随着系统级封装等新型封装技术的快速发展，电子产品日益朝着轻薄化和集成化方向的发展，但这通常会导致更高的发热温度。过热往往会导致器件的寿命和运行稳定性大幅下降。如何实现有效散热已逐渐成为制约电子器件发展的瓶颈问题。

聚合物材料因其质轻，优异的绝缘性，易加工，价格低等优势，已经在电子器件中得到了广泛应用。它们作为电子封装系统中的重要组成部分，也是距离热源最近的组件，主要起搭载、支撑和固定电子元器件的作用，对芯片的快速散热起着至关重要的作用。但由于聚合物的高分子链存在着严重的声子散射，使本征导热率过低，通常小于 0.5 这远不能满足电子器件的快速散热需求。因此，为了满足下一代电子器件的快速散热需求，制备高导热的材料是目前学术界和产业界的共识。石墨烯薄膜可用作电子元件中的散热器，散热器通常贴合在易发热的电子元件表面，在过去很长一段时间内都是导热膜的最理想选择。

随着手机、笔电、平板以及智能穿戴等电子产品的不可或缺，功能日益强大，高速处理器、高分辨率、大屏化、高像素拍摄等等，功能高度集成和轻薄化设计也使得电子产品的散热问题越发突出。近年来，从低阶的石墨散热、金属背板、边框散热、导热凝胶散热到中阶的热管散热再到高阶的均热板散热等，智能手机散热技术不断更迭，并出现多样化多维的散热组合方案。作为新材料行业的“后起之秀”—— 新型石墨烯导热膜，因其突出的超高导热率及热通量性能优势，以及柔韧性优异、质轻等特点，备受关注，自2018年首次被华为应用于Mate 20 X手机之后，逐渐被国内主要手机品牌所应用，特别是在旗舰机、游戏机上，还拓展应用到平板上。

石墨烯散热膜是以石墨烯为原料，采用多层石墨烯堆叠而成的高定向导热膜，包含保护膜、单面胶、石墨烯膜、双面胶和离型膜等。

2020年上半年华为投资了常州富烯科技（主导产品为石墨烯导热膜、石墨烯导热片等），布局石墨烯散热技术，在一定程度上引领了电子设备散热市场的发展趋势。10月，小米宣布正式完成对墨睿科技（覆盖石墨烯原料生产到导热膜制备全链条的公司）的追加投资。材料厂商道明光学2020年10月发布公告拟投资4880万元建设年产100万平方米石墨烯膜生产线。2020年12月，贝特瑞旗下石墨烯导热膜项目投产，该永安石墨烯导热膜新生产线的年产能可达40万平方米（80um厚度）。

石墨烯导热膜应用场景广泛，例如星载雷达的 T/R 组件（Transmitter and Receiver）、光学卫星 CCD 相机的轴向均热、平板电脑或超级本固态硬盘、工业激光器、LED 芯片、有机电激光显示（OLED）等。随着石墨烯制备技术升级迭代，石墨烯导热膜性能不断得到突破。整个石墨烯导热膜产品的上游原材料端及生产工艺端，均为纯国产技术。石墨烯导热膜作为至关重要的一道散热防线，有望成为散热行业进口替代的新机遇。