Vật liệu tản nhiệt Graphite ngày càng được ưa chuộng nhờ khả năng dẫn nhiệt cao, trọng lượng nhẹ và tính linh hoạt. Tuy nhiên, nếu lựa chọn loại vật liệu không phù hợp, thiết bị có thể dễ dàng bị quá nhiệt, dẫn đến giảm hiệu suất, giảm tuổi thọ linh kiện và thậm chí là hỏng hóc. Cùng Prostech phân biệt hai dạng Graphite phổ biến để dễ dàng lựa chọn loại vật liệu phù hợp nhất theo nhu cầu.
Vật liệu tản nhiệt Graphite là gì?
Graphite dẫn nhiệt được tạo ra từ quá trình tinh luyện ở nhiệt độ cao, trong đó một lớp polymer được nung đến nhiệt độ phân hủy trong chân không, cho phép nó cacbon hóa và sau đó biến thành graphite, cuối cùng tạo ra vật liệu graphite với cấu trúc định hướng cao. Các tấm Graphite có cấu trúc giống với kim cương, graphene, đem đến khả năng dẫn nhiệt trên mặt phẳng và dẫn điện xuyên mặt phẳng rất tốt.
Với khả năng truyền nhiệt, không gây nhiễu, tấm tản nhiệt Graphite là một trong những vật liệu tản nhiệt mỏng, nhẹ sử dụng trong rất nhiều ứng dụng.
Tìm hiểu thêm tại: Vật liệu Graphite dẫn nhiệt là gì? Bản chất và Ứng dụng trong từng ngành công nghiệp sản xuất
Các loại vật liệu graphite
Trước đây, graphite thường sản xuất ở dạng tấm/ dạng lớp, được sử dụng như các bộ tản nhiệt (heat spreader) để cải thiện sự truyền nhiệt giữa các thành phần sinh nhiệt và bộ tản nhiệt. Chúng thường được chế tạo từ graphite tự nhiên hoặc tổng hợp và có độ dẫn nhiệt cao, thường nằm trong khoảng từ 100 đến 350 W/m-K, cao hơn nhiều so với các vật liệu giao diện nhiệt phổ biến khác như nhôm hoặc đồng. Tấm graphite thông thường có độ dẫn nhiệt >1000 W/m-K theo trục X, Y (trên mặt phẳng).
Để cải thiện độ truyền nhiệt theo phương Z, TIM graphite ra đời. TIM graphite không phải là một miếng graphite dạng rắn mà được cấu trúc ở dạng foam, phù hợp dùng như vật liệu tản nhiệt (thermal interface material), có độ chịu nén (compression rate) tốt, giúp tăng diện tích tiếp xúc và lắp đầy các khoảng trống nhỏ giữa nguồn nhiệt và heatsink hiệu quả.
Sự khác nhau giữa Graphite heat spreader và TIM graphite?
Graphite heat spreader
- Tấm tản nhiệt Graphite thường được sử dụng để tản nhiệt hoặc phân bố nhiệt trên một mặt phẳng đồng đều nhờ khả năng dẫn nhiệt vượt trội theo trục X, Y.
- Với thiết kế đặc biệt, tấm tản nhiệt Graphite vừa có thể đảm bảo khả năng linh hoạt bẻ cong theo bề mặt, vừa có thể sử dụng như một lớp bảo vệ bề mặt linh kiện khỏi bị bong tróc, phủ hợp cả với các bề mặc có thiết kế uốn cong phức tạp, không gian nhỏ như điện thoại, laptop, LED,…
- Thông thường, chúng được phủ một lớp keo PSA mỏng để đảm bộ độ kết dính lên trên bề mặt và không đòi hỏi lực ép khi sử dụng.
Gợi ý sản phẩm:
 |
 |
| Miếng dẫn nhiệt Graphite T68 | Jonestech 21-670-0017 PA |
TIM graphite
- TIM graphite hoạt động như vật liệu tản nhiệt, vừa dẫn nhiệt theo phương Z và cũng tăng tính tản nhiệt theo bề mặt phẳng giúp nhiệt từ nguồn truyền nhanh hơn và tản nhanh hơn trên một tiết diện sản phẩm.
- Với bề mặt dạng foam, vật liệu dễ dàng ép/ nén vào khoảng gap giữa hai bề mặt. Khi sử dụng thường có thể die-cut theo hình dạng yêu cầu.
- Thông thường, chúng không dùng với lớp keo phủ để tăng độ bám dính, mà được ép chặt qua các ốc vít của thiết kế sản phẩm.
- TIM graphite có thể chịu được nhiệt cao, thường được lựa chọn trong các mô đun nguồn (power module)
Gợi ý sản phẩm: Jonestech 21-655-0070, Vietape GP430 Series
Làm thế nào để lựa chọn được vật liệu Graphite phù hợp?
Để lựa chọn vật liệu Graphite phù hợp với ứng dụng cần xem xét đến rất nhiều đến sản phẩm cuối và là và các yếu tố liên quan đến thiết kế quản trị nhiệt: Cơ chế tản nhiệt, thiết kế kẹp giữ, nhiệt độ hoạt động, áp lực kẹp giữ, bề mặt sau khi gia công, điều kiện hoạt động của thiết bị, và chi phí sản xuất,…
Việc lựa chọn loại vật liệu graphite phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và điều kiện môi trường. Mỗi loại vật liệu đều mang lại những ưu điểm riêng và phù hợp với các yêu cầu khác nhau trong quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm. Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vật liệu chuyên biệt cho công nghiệp, Prostech sẵn sàng hỗ trợ khách hàng trong việc lựa chọn loại vật liệu graphite phù hợp và cung cấp giải pháp tích hợp vào dây chuyền sản xuất để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
Xem tất cả vật liệu dẫn và tản nhiệt
