石墨的导热系数会因结晶结构和取向的不同而有很大差异。对于应力退火的高结晶热解石墨,ab 方向(沿石墨烯平面)的导热系数可高达 4180 W/m-K。这种高热导率使石墨成为需要高效散热的应用领域(如高温环境)的绝佳材料。石墨的独特性能,包括导电性和耐温性,进一步提高了其在特殊工业用途中的适用性。
要点说明:

-
石墨的导热性:
- 石墨的热导率具有高度各向异性,这意味着它随测量方向的不同而变化。
- 在 ab 方向(沿石墨烯平面),热导率可高达 4180 W/m-K 对于高结晶、应力退火的热解石墨而言,这一数值非常高。
- 这一数值非常高,使石墨成为非金属材料中导热性能最好的材料之一。
-
影响导热性的因素:
- 晶体结构:高结晶石墨(如热解石墨)由于碳原子的有序排列而具有更高的热导率。
- 退火工艺:应力退火可改善石墨烯层的排列,进一步提高导热性。
- 方向:沿石墨烯平面(ab 方向)的导热率明显高于 c 轴(垂直于平面)。
-
高导热率的应用:
- 散热:石墨可用于散热器、热界面材料以及其他对热传递效率要求极高的应用领域。
- 高温环境:热稳定性和导电性使其适用于熔炉、反应堆和航空航天部件。
- 电子产品:石墨具有导热和导电的双重特性,可用于电子设备和电池。
-
石墨的其他特性:
- 电导率:石墨导电的原因在于其结构中的分散电子。
- 耐温性:在真空或惰性气体条件下,它在高温下保持稳定,是极端条件下的理想选择。
- 润滑:滑爽的特性使其在高温或真空环境下可用作固体润滑剂。
-
与其他材料的比较:
- 石墨在 ab 轴方向的热导率超过了许多金属,如铜(约 400 W/m-K)和铝(约 200 W/m-K)。
- 然而,石墨沿 c 轴的导热系数要低得多,通常约为 5-10 W/m-K,这突出了石墨的各向异性。
总之,石墨的导热系数,尤其是 ab 轴方向的导热系数非常高,高结晶、应力退火热解石墨的导热系数高达 4180 W/m-K。这一特性与其导电性和耐温性相结合,使石墨成为各行各业高性能应用的通用材料。
汇总表:
属性 | 详细信息 |
---|---|
导热系数(ab) | 高达 4180 W/m-K(沿石墨烯平面) |
导热系数 (c) | 5-10 W/m-K(垂直于石墨烯平面) |
晶体结构 | 应力退火的高结晶热解石墨增强了导电性 |
应用 | 散热器、热界面材料、熔炉、电子产品、航空航天 |
其他特性 | 导电性、耐温性、润滑性 |
了解石墨的导热性如何优化您的应用 立即联系我们 !