石墨的导热系数与特性及运用

     导热石墨片是一种全新的导热材料，沿两个方向均匀导热，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。导热石墨片也称石墨散热片，导热石墨片平面内具有150-1500 W/m-K范围内的超高导热性能，导热石墨材料的化学成分主要是单一的碳元素，是一种自然元素矿物。因为碳元素是非金属元素，但是却有金属材料的导电，导热性能，还具有像有机塑料一样的可塑性，并且还有特殊的热性能，化学稳定，因此，导热石墨片在电子，通讯，照明，航空及国防军工等许多领域得到广泛应用。

     石墨具有以下特殊性质：
1）耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
2）导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。
4）化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5）可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。
6）抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
表示石墨强度的参数有抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度和抗压强度等。(见多晶石墨的强度)石墨材料供应抵抗裂纹扩展的能力称为石墨的断裂韧性，表示石墨断裂韧性的参数有临界应力强度因子、裂纹扩展力、裂纹开口位移等。

     石墨柱，石墨棒一个重要的考虑因素是，运用固体润滑剂，在微米和纳米标准，要考虑润滑剂的厚度，以及可兼容的润滑剂沉积工艺，以兼容目标产品.石墨烯是一种原子一样薄而且强硬的碳材料，具有低表面能量，是一种很好的候选产品，可以进行这些应用.石墨烯薄膜生长在铜（Cu）和镍（Ni）金属催化剂上，采用化学气相沉积，转移到二氧化硅/硅（SiO2 /Si）基质上，会呈现出优异的附着力和摩擦特性.石墨烯薄膜可有效降低附着力和摩擦力，而多层石墨烯薄膜只有几纳米厚，具有低摩擦系数 （coefficients of friction），这是对比块状石墨而言.较厚的镍培育石墨烯，转移到二氧化硅上，更耐用抗滑，赛过较薄的铜培育的石墨烯在二氧化硅上的情况，但镍培育的石墨烯磨损也轻易，在接触压力为37兆帕（Mpa）的微观接触中，就是这样.从实际角度来看，大面积化学气相沉积的石墨烯最有前途，可用作固体润滑剂，这是由于具有精彩的可扩展性和可转移性.然而，摩擦学特性方面，化学气相沉积的石墨烯在微米和纳米标准尚未见报道。因此嘉善迈德机械有限公司生产的无油自润滑轴承的采用石墨固体润滑剂作为产品的组成部份。