哈工大高性能石墨烯復(fù)合材料散熱片項(xiàng)目試投產(chǎn) 助力5G時(shí)代

5月11日，記者了解到，依托哈工大研發(fā)團(tuán)隊(duì)的軍民融合成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目——高性能石墨烯復(fù)合材料散熱片項(xiàng)目，連續(xù)通過華為、中興等公司測(cè)試，被列為5G通訊設(shè)備唯一有效散熱方案支持產(chǎn)品，突破了5G產(chǎn)品高功率芯片散熱瓶頸。整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年底完成設(shè)備安裝并試投產(chǎn)，計(jì)劃明年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，可生產(chǎn)高熱通量石墨烯基散熱片產(chǎn)品3000萬(wàn)片/年。

傳統(tǒng)散熱材料無(wú)法有效疏導(dǎo)電子電路高度集成后產(chǎn)生的熱量，高效散熱，一直是難以破解的世界級(jí)難題。進(jìn)入5G時(shí)代，通訊設(shè)備高功率運(yùn)轉(zhuǎn)，散熱功能更為重要。2017年，哈爾濱烯創(chuàng)新材料有限公司制備出高性能石墨烯基宏觀體材料，首次實(shí)現(xiàn)對(duì)高熱量的有效疏導(dǎo)。

石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。它是目前自然界最薄、強(qiáng)度最高的材料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍，同時(shí)它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。但是，石墨烯很難作為單一原料生產(chǎn)某種產(chǎn)品，而主要是利用其突出特性與其它材料體系進(jìn)行復(fù)合，從而獲得具有優(yōu)異性能的新型復(fù)合材料。

基于石墨烯的復(fù)合材料是石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域中的重要研究方向， 其在能量?jī)?chǔ)存、液晶器件、電子器件、生物材料、傳感材料和催化劑載體等領(lǐng)域展現(xiàn)出了優(yōu)良性能， 具有廣闊的應(yīng)用前景。目前石墨烯復(fù)合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物復(fù)合材料和石墨烯基無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料上，而隨著對(duì)石墨烯研究的深入， 石墨烯增強(qiáng)體在塊體金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用也越來(lái)越受到人們的重視。 石墨烯制成的多功能聚合物復(fù)合材料、高強(qiáng)度多孔陶瓷材料，增強(qiáng)了復(fù)合材料的許多特殊性能。

石墨烯的研究與應(yīng)用開發(fā)持續(xù)升溫，石墨和石墨烯有關(guān)的材料廣泛應(yīng)用在電池電極材料、半導(dǎo)體器件、透明顯示屏、傳感器、電容器、晶體管等方面。鑒于石墨烯材料優(yōu)異的性能及其潛在的應(yīng)用價(jià)值，在化學(xué)、材料、物理、生物、環(huán)境、能源等眾多學(xué)科領(lǐng)域已取得了一系列重要進(jìn)展。 研究者們致力于在不同領(lǐng)域嘗試不同方法以求制備高質(zhì)量、大面積石墨烯材料。并通過對(duì)石墨烯制備工藝的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，降低石墨烯制備成本使其優(yōu)異的材料性能得到更廣泛的應(yīng)用，并逐步走向產(chǎn)業(yè)化。

中國(guó)在石墨烯研究上也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，從生產(chǎn)角度看，作為石墨烯生產(chǎn)原料的石墨，在我國(guó)儲(chǔ)能豐富，價(jià)格低廉。正是看到了石墨烯的應(yīng)用前景，許多國(guó)家紛紛建立石墨烯相關(guān)技術(shù)研發(fā)中心，嘗試使用石墨烯商業(yè)化，進(jìn)而在工業(yè)、技術(shù)和電子相關(guān)領(lǐng)域獲得潛在的應(yīng)用專利。如歐盟委員會(huì)將石墨烯作為"未來(lái)新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目"，設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃，未來(lái)10年內(nèi)撥出10億歐元經(jīng)費(fèi)。英國(guó)政府也投資建立國(guó)家石墨烯研究所(NGI)，力圖使這種材料在未來(lái)幾十年里可以從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入生產(chǎn)線和市場(chǎng)。

石墨烯有望在諸多應(yīng)用領(lǐng)域中成為新一代器件，為了探尋石墨烯更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，還需繼續(xù)尋求更為優(yōu)異的石墨烯制備工藝，使其得到更好的應(yīng)用。 石墨烯雖然從合成和證實(shí)存在到今天只有短短十幾年的時(shí)間，但是已成為今年學(xué)者研究的熱點(diǎn)。其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)促使研究人員不斷對(duì)其深入研究，隨著石墨烯的制備方法不斷被開發(fā)，石墨烯必將在不久的將來(lái)被更廣泛的應(yīng)用到各領(lǐng)域中。

據(jù)悉，項(xiàng)目突破性地將石墨烯制成厚度厘米級(jí)以上、結(jié)構(gòu)功能一體化的宏觀體材料，這一技術(shù)原來(lái)僅用于航空航天領(lǐng)域。依托哈工大研發(fā)團(tuán)隊(duì)，很快將應(yīng)用于通訊基站、電子設(shè)備、LED顯示屏和照明以及新能源汽車散熱、電子電路、聚焦式太陽(yáng)能發(fā)電散熱等民用領(lǐng)域。

該公司副總經(jīng)理彭慶宇介紹，“目前，散熱片項(xiàng)目特種廠房改擴(kuò)建一期工程、石墨烯復(fù)合粉體制備生產(chǎn)線一期工程已完成建設(shè)以及階段性調(diào)試，正在進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。石墨烯復(fù)合粉體預(yù)成型生產(chǎn)線、石墨烯散熱材料終成型生產(chǎn)線、石墨烯散熱材料特種加工生產(chǎn)線及石墨烯散熱材料異質(zhì)連接生產(chǎn)線已完成設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和非標(biāo)訂購(gòu)，正在進(jìn)行設(shè)備招投標(biāo)準(zhǔn)備工作。”