碳纤维 / 石墨烯垫片怎么选？为什么碳纤维垫片更易撕裂？

两种碳垫片的功率密度选择，核心依据是设备的实际发热功率与散热需求，可按功率密度分级对应推荐：中低功率密度（≤150W/cm²）场景优先选碳纤维垫片；中高功率密度（≥100W/cm²，尤其需高效散热时）场景优先选石墨烯垫片。

选择推荐

1. 低功率密度场景（≤50W/cm²）：优先选碳纤维垫片

适合发热少、对散热要求不高的设备，碳纤维垫片的性价比和适配性更优。

典型设备：普通笔记本电脑（非游戏本）、智能手机（中低端机型）、小型家电（如路由器、机顶盒）。

选择理由：这类设备单区域发热功率低，碳纤维垫片的热导率（通常 20-60W/(m・K)）足以满足基础散热需求；且碳纤维垫片成本低于石墨烯，还能兼顾一定的减震、密封效果，性价比更高。

2. 中功率密度场景（50-150W/cm²）：按需二选一，看诉求

发热中等、需平衡散热与成本，可根据 “散热效率优先级” 或 “成本优先级” 做选择。

选碳纤维垫片的情况：若预算有限，且设备允许轻微温度波动（如办公用游戏本、中功率 LED 灯），可选高导热型碳纤维垫片（热导率 80-100W/(m・K)），能满足散热需求，同时控制成本。

选石墨烯垫片的情况：若设备对温度敏感（如高端智能手机芯片、小型工业控制器），即使功率中等，也建议选石墨烯垫片（热导率 90-130W/(m・K)），其散热速度更快，能避免局部积热，提升设备稳定性。

3. 高功率密度场景（≥150W/cm²）：优先选石墨烯垫片

适合发热集中、需快速导出热量的设备，石墨烯垫片的高导热特性是关键。

典型设备：高端游戏本（CPU/GPU 区域）、电竞手机、大功率 LED 灯（如舞台灯、工业照明）、小型电机（如无人机电机）。

选择理由：这类设备单区域发热功率高，易出现局部高温（超过 80℃），石墨烯垫片的热导率（通常比碳纤维高 30%-50%）能更快将热量传导到散热部件（如散热片、风扇），避免设备因过热降频或损坏；且石墨烯垫片的热扩散性更好，能让热量均匀分布，减少热点。

撕裂问题的因素

1. 原因：材料结构与受力表现不同

两种垫片的 “抗撕裂能力”，本质是材料内部纤维或薄片的 “连接强度” 和 “分散受力” 的能力差异。

• 碳纤维垫片：碳纤维本身是细长的 “纤维状”，成型时靠树脂等基体材料将纤维粘在一起。如果受力集中在某一点（比如边缘拉扯），纤维间的树脂黏结处容易断裂，导致纤维分散、垫片撕裂，尤其是薄型或树脂含量低的碳纤维垫片，抗撕裂性更弱。
• 石墨烯垫片：石墨烯是 “片状” 结构，成型时片状结构更容易相互叠加、嵌套，加上工艺中常通过高温碳化 / 石墨化让结构更紧密，整体受力时能更好地分散应力，不容易出现局部受力断裂的情况，抗撕裂性更强。

2. 工艺影响：成型方式加剧差异

两种垫片的加工工艺，进一步放大了抗撕裂性的区别。

• 碳纤维垫片：若采用 “短切碳纤维 + 树脂” 模压成型，短纤维之间的连接全靠树脂，一旦树脂老化或受力过大，很容易从纤维间隙处裂开；即使是长纤维布成型，纤维布的编织缝隙也可能成为撕裂的 “薄弱点”。
• 石墨烯垫片：成型过程中会经过高温碳化、石墨化，让石墨烯片层形成更稳定的晶体结构，加上压延工艺让片层更紧密，整体结构的 “整体性” 更强，撕裂时需要破坏更多片层间的结合力，难度更大。

3. 例外情况：特殊工艺可改变性能

并非所有情况都绝对，工艺调整会影响最终抗撕裂性。

若碳纤维垫片采用 “高树脂含量 + 多层纤维布叠加” 工艺，抗撕裂性会显著提升，可能接近普通石墨烯垫片。

若石墨烯垫片成型时存在较多气泡、杂质，或片层分散不均，局部也可能出现易撕裂的薄弱区域。

石墨烯垫片

本质就是把原材料一步步加工成石墨烯垫片的步骤。整个过程就像 “揉面团→擀饼→烤硬→烧脆→压成型”，最终得到需要的垫片产品。

图1 石墨烯垫片

碳垫片（石墨烯）导热系数优化方向为Z 向（即厚度方向） ，能更高效地沿垫片厚度传递热量，精准匹配设备散热需求。若您需要进一步咨询技术细节，或想申请样品测试，欢迎关注我们，后续将为您提供专属对接服务。