先进材料成果发布|基于石墨烯的轻质高效散热材料开发与应用

先进技术成果长三角转化中心持续赋能创新生态。我们从“军民两用技术创新应用大赛”众多获奖项目中精心遴选，推出大赛获奖项目成果发布专栏，将陆续为您揭晓这些“硬核”获奖项目，并诚邀业界伙伴共探合作可能。关注我们，精彩不容错过！

本期将推出先进材料领域的获奖项目——基于石墨烯的轻质高效散热材料开发与应用。

基于石墨烯的轻质高效散热材料开发与应用 

成果简介

石墨烯导热索是一种点对点柔性传热组件，等效热导率大于900W/(m·K)，杨氏模量在1~1.5GPa，冷热冲击100次性能下降低于5%，相比传统铜材料整体减重50~80%，耐腐蚀，可弯曲5万次以上，满足航空航天、高端装备在散热量大、减重减震、小型化设计等方面的需求，推动控温优化和整体轻量化，实现在卫星、雷达、地面望远镜成像系统的规模化应用。

石墨烯热界面材料内部通过垂直排列石墨烯片搭建导热通道，等效热导率达到15~35W/(m·K)，热阻抗低于0.1K·cm²/W，50psi压缩率大于50%，50%压缩后回弹率大于95%，无干裂、腐蚀、渗油，实现对传统导热硅胶垫、铟箔等材料的升级，有效满足高垂直散热材料需求，在消费电子、算力中心、5G基站、VR/AR、机器人等领域实现应用。

应用领域

采用石墨烯作为基础材料，自主研发新型散热材料，实现高导热、高柔性、低密度、高可靠性等多维度性能突破，解决当下常规金属材料和高分子复合材料的应用难题，在航空航天、地面装备、3C电子等领域已实现应用。

图1 石墨烯导热索

图2 石墨烯热界面

市场前景

目前石墨烯导热索已实现对国外竞品的替代，并在导热、柔性、轻质、高稳定等性能维度完成颠覆性突破，已在27个卫星热控系统和2座地基望远镜上实现应用，帮助国内卫星企业和单位实现散热材料自主可控。预计该市场规模在2025年可达2000~5000万元。石墨烯热界面材料将传统热界面材料的等效热导率从10W/(m·K)级别大幅提升至35W/(m·K)，有望打破霍尼韦尔、3M等国际巨头对高端市场的垄断局面，帮助我国人工智能、机器人等产业链实现自主可控，并为下一代技术发展提供有力支撑。预测到2034年，热界面材料全球市场规模将达到约70亿美元。

知识产权

拥有有效发明专利132项，其中石墨烯散热膜、石墨烯热控组件有效发明专利20余项，均为成果单位单独持有。

如对此成果感兴趣

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