（1）導熱器件工作原理

　　電子產品的性能越來越強大，而集成程度和組裝密度不斷提高，導致其工作功耗和發熱量的急劇增大，這意味著能否有效散熱變得比以往更為重要了，這一趨勢為導熱材料的發展提供了機會。在熱力學中，散熱就是熱量傳遞，而熱量的傳遞方式主要有三種：熱傳導，熱對流和熱輻射。根據熱的傳遞方式，散熱系統可以由風扇、散熱片（如石墨片、金屬散熱片等）和導熱界面器件組成。其工作原理以普通的CPU 風冷散熱器為例，CPU 散熱片通過導熱界面器件與CPU 表面接觸，CPU 表面的熱量傳遞給CPU 散熱片，散熱風扇產生氣流將CPU 散熱片表面的熱量帶走。

　　導熱界面器件功能是填充發熱元件與散熱元件之間的空氣間隙，提高導熱效率，通常用于通訊設備、計算機和外設、功率變換設備、存儲模塊、芯片級封裝等領域。未采用導熱界面器件時，因為發熱元件與散熱元件表面的微觀不平度，使兩者之間的有效接觸面積，大部分被空氣隔開，不能有效散熱，影響產品的工作穩定性及使用壽命。采用導熱界面器件能實現熱的有效傳遞，提高電子產品的工作穩定性及使用壽命。

采用及未采用導熱界面器件的散熱效果圖如下：

　　未采用導熱器件材料圖采用導熱器件材料圖

　　石墨片的工作原理是利用其在在水平方向上具有優異的導熱系數的特點（性能好的石墨片導熱系數能達到1500－1800W/m•K，而一般的純銅的導熱系數為380W/m•K，高的導熱系數有利于熱量的擴散），能夠迅速降低電子產品工作時發熱元件所在位置的的溫度（熱點溫度），使得電子產品溫度趨于均勻化，擴大散熱表面積以達到降低整個電子產品的溫度，提高電子產品的工作穩定性及使用壽命。

　　（2）導熱材料及器件行業的發展

　　1947 年第一個晶體管問世，徹底改變了電子線路的結構，集成電路以及大規模集成電路應運而生，人們使用陶瓷片、云母片+導熱膏的組合方法來解決晶體管與散熱片間的導熱絕緣界面問題。20 世紀80 年代，高導熱多膠粉云母帶的制成，解決了陶瓷片及云母片硬度大、易碎等問題，導熱器件進入彈性體基材時代。20 世紀90 年代，隨著個人電腦的迅猛發展，微處理器（CPU）的性能不斷提升，與散熱裝置間的導熱要求越來越高，導熱材料不斷更新、升級。更高導熱系數的填料及基材的試驗成功，推動了導熱器件的多元化發展。以硅膠、石墨為基材的導熱材料發展迅速，導熱相變材料開始批量應用。

　　21 世紀初，移動互聯網熱潮的興起，手機、平板電腦等手持設備僅靠殼體散熱，帶來導熱器件的巨大需求，并不斷提升器件的柔軟要求，各廠家推出了各種導熱硅膠墊以及導熱膠、導熱泥、導熱凝膠、導熱石墨膜等新產品。此外，液態導熱膠和導熱膠帶產品也在鋁基板電路、電源、汽車電子等行業中得到更多應用。目前導熱界面器件主要有：導熱膏、片狀導熱間隙填充材料、液態導熱間隙填充材料、相變化導熱界面材料和導熱凝膠等。

　　目前，行業內廣泛應用的導熱器件包括導熱界面器件、石墨片等，其主要特征、應用領域和示例圖形如下：

　　技術水平與發展趨勢

　　2、導熱材料及器件的技術水平與發展趨勢

　　目前，行業內廣泛應用的導熱器件包括導熱界面器件、石墨片等。其中導熱界面器件的導熱性能主要由填充的導熱填料決定。目前，有機硅領域中所使用的導熱材料有氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼和碳化硅等，尤其是以微米氧化鋁和硅微粉為主體，納米氧化鋁和氮化物為高導熱領域的填充粉體，而氧化鋅大多作為導熱膏（導熱硅脂）填料用。

　　國內此類填料的生產工藝與國外比相對落后，針狀和柱狀導熱填料微粉一致性有待提高，尤其是球形導熱填料微粉具有產品粒徑大、表面積小、填充率高和不易增粘的缺點，高檔導熱材料基材目前基本依靠進口。隨著技術的不斷進步，復合型材料的開發和工藝的改進，我國的導熱相表材料、導熱硅脂、導熱填充膠和導熱凝膠材料將得到進一步的發展。

　　導熱石墨膜材料因其碳原子結構具有獨特的晶粒取向，具有非常優異的平面導熱性能，其片層狀結構可很好地適應任何表面，同時具有比重低、耐高溫、長期可靠等優點，近幾年來隨著3G、4G 通訊技術的普及應用，已被大量應用于消費電子等產品，如智能手機、數碼相機、平板電腦、筆記本電腦、電視機等。

　　目前導熱石墨膜因原材料及制備方法的不同分為天然石墨膜和人工石墨膜兩種。由于人工石墨膜較天然石墨膜具有更好的導熱性能，且人工石墨膜在技術進步的推動下，成本不斷降低，性能不斷提高，很好的滿足了消費電子等產品發熱量越來越大、結構越來越緊湊而帶來的散熱需求，發展空間較大。

　　隨著技術的不斷發展，電子產品對熱管理方案有著更高的要求，因此對導熱石墨膜材料將提出更多新的要求，如厚度更薄、導熱性更好，以及可加工為3D結構產品，或與其他材料結合而形成復合多功能材料等。