【技術開發(fā)單位】中國科學院山西煤炭化學研究所

　　【技術簡介】半導體照明成為（LED）的光源作為綠色、節(jié)能、省電、長壽命無碳排放的照明光源，已經(jīng)成為成為世界廣為關注的焦點，而要實現(xiàn)LED的高效和長壽命工作，其內(nèi)部的散熱材料性能是否優(yōu)異是至關重要的。通常其伺服系統(tǒng)這些電子器件上所用的熱控器件一般采用鋁、銅或合金等金屬材料，但是，該類材料不僅導熱率低，而且質(zhì)量重、熱膨脹系數(shù)大等，極大地限制其作為電子器件封裝散熱材料的使用。與上述材料相比，炭基高導熱塊體石墨材料的研發(fā)成功為高功率電子器件散熱問題的解決提供了最有效的途徑。由于該類材料質(zhì)量輕（僅為傳統(tǒng)金屬導熱材料的1/2～1/5），導熱率高，熱膨脹系數(shù)小，在前述需散熱的器件上取代傳統(tǒng)金屬材料，不僅有利于電子器件的小型化微型化和高功率密度化，而且可以有效地減輕產(chǎn)品重量，因此，開展該類新材料的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，不僅有助于促進我國LED電子工業(yè)的發(fā)展，而且具有很大的社會經(jīng)濟意義。
　　經(jīng)多年研究，針對高導熱塊體石墨材料的研究和開發(fā)，山西煤化所目前已經(jīng)實現(xiàn)：
　?。?）制備的高導熱石墨材料其熱導系數(shù)達到400W/m.K以上，在同類材料中，國內(nèi)外尚未見報道，處于國際領先水平；
　　（2）掌握大尺寸高導熱石墨材料的合成工藝，目前可穩(wěn)定制備350´200´150mm的高導熱石墨產(chǎn)品，且建立了2噸/年的高導熱石墨材料生產(chǎn)線，具有能夠向用戶提供一定批量的能力。

　　【技術特點】高導熱石墨的導熱系數(shù)主要取決于材料的石墨化程度、石墨微晶的大小和擇優(yōu)取向排列。本項目采用天然鱗片石墨為主要填料，主要是考慮天然石墨自身的結晶程度好，原料來源豐富，熱處理過程中結構穩(wěn)定采用高溫熱壓工藝成型；此外利用特殊熱壓成型和高溫燒結工藝來實現(xiàn)材料制備，使材料內(nèi)部石墨微晶沿與壓力垂直方向取向程度較高，從而獲得高導熱石墨材料。
　　產(chǎn)品導熱率達到400W/mK，接近目前用金屬銅材料；實現(xiàn)大了規(guī)格生產(chǎn)，產(chǎn)品可以按不同的技術需求加工制成封裝散熱材料；熱膨脹系數(shù)低，僅為3´10-6，僅為銅熱膨脹系數(shù)的1/6；耐環(huán)境性能好，耐腐蝕，長期工作性能穩(wěn)定性好。

　　【技術指標】
　　體積密度1.85～1.90g/cm3；
　　熱導率：XY方向370～400W/m.K，Z方向80～100W/m.K；
　　抗壓強度15～20MPa；
　　尺寸可根據(jù)要求進行生產(chǎn)制作。

　　【技術水平】國際領先

　　【可應用領域和范圍】LED用芯片材料、工業(yè)裝置用換熱器等。

　　【專利狀態(tài)】已獲得專利2項

　　【技術狀態(tài)】小批量生產(chǎn)階段

　　【合作方式】技術轉讓、合作開發(fā)、技術服務

　　【投入需求】2800萬元

　　【轉化周期】2～3年

　　【預期效益】研制的高導熱石墨材料，已應用于高功率密度電子器件（如LED照明行業(yè)）的封裝試驗，并獲得極大成功。該材料的導熱率是目前通用合金鋁導熱材料2倍以上，且具有重量輕、耐腐蝕和氧化特性等特性，為散熱領域提供了一種新型高效散熱候選材料。
　　高導熱塊體石墨材料采用的原料是工業(yè)的低價值產(chǎn)品（如天然鱗片石墨粉和煤焦油瀝青），產(chǎn)品附加值高。該產(chǎn)品的制備工藝流程與一般石墨材料接近，每公斤售價達數(shù)百元以上，而普通石墨制品的售價目前僅為數(shù)十元每公斤，經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。

　　【聯(lián)系方式】劉占軍  0351-4083952/13834694651