石墨散熱膜與銅VC(均熱板)在散熱性能和應(yīng)用方面的區(qū)別如下:
一、散熱性能對(duì)比
1. 導(dǎo)熱機(jī)制
◎石墨散熱膜:依賴石墨材料在平面方向的高導(dǎo)熱性(1500-2000 W/mK),快速橫向擴(kuò)散熱量。
◎銅VC:利用內(nèi)部工質(zhì)蒸發(fā)-冷凝的相變循環(huán)(面內(nèi)導(dǎo)熱2000-50000 W/mK),實(shí)現(xiàn)高效均勻散熱。
2. 效率表現(xiàn)
◎石墨:適合短時(shí)間內(nèi)平面散熱,但高功率場(chǎng)景下可能不足(如智能手機(jī)CPU溫度保持在35-40℃)。
◎銅VC:通過相變循環(huán)提升50%以上的散熱效率(如高性能手機(jī)CPU溫度可低至30-35℃)。
3. 物理特性
| 指標(biāo) | 石墨散熱膜 | 銅VC均熱板 | 密度 | 2.2 g/cm3(輕便) | 8.96 g/cm3(較重) | 厚度 | 10-100 μm(超薄) | 0.4-4 mm(占空間)
二、應(yīng)用場(chǎng)景差異
1. 消費(fèi)電子產(chǎn)品
◎石墨膜:主導(dǎo)輕薄設(shè)備(如高端手機(jī)重量減輕10g,機(jī)身溫度≤35℃)。 ◎銅VC:用于高性能機(jī)型(如游戲手機(jī)散熱效率提升50%,代價(jià)是增重5%)。
2. 計(jì)算設(shè)備
◎石墨膜:適配超薄筆記本(散熱效果提升25%,機(jī)身減薄10%)。 ◎銅VC:專攻游戲本/工作站(維持CPU在40-45℃,性能運(yùn)行時(shí)間延長30%)。
3. 其他領(lǐng)域
◎石墨膜:LED照明(利用平面導(dǎo)熱)。 ◎銅VC:電力設(shè)備、服務(wù)器(需求高散熱密度場(chǎng)景)。
三、典型案例
◎智能手機(jī):某旗艦機(jī)使用石墨膜降低20%重量,而Pro版采用銅VC使熱管理性能提升50%。
◎筆記本電腦:輕薄本通過石墨膜減重15%,游戲本借助銅VC延長高性能運(yùn)行30%時(shí)間。
四、選擇依據(jù)◎選石墨:優(yōu)
先考慮輕量化、柔韌性(如移動(dòng)設(shè)備)。◎選銅VC:追求極限散熱性能,可接受重量/成本增加(如電競(jìng)設(shè)備)。兩者在散熱機(jī)制與適用場(chǎng)景形成互補(bǔ),實(shí)際應(yīng)用中可能結(jié)合使用以平衡性能與設(shè)計(jì)需求。
▌材料特性
◆石墨散熱膜
導(dǎo)熱系數(shù):石墨的導(dǎo)熱系數(shù)非常高,尤其是在平面方向上,可以達(dá)到1500 W/mK以上。重量:石墨非常輕,相對(duì)于金屬材料,它的密度更低。柔韌性:石墨散熱膜非常薄且柔韌,可以適應(yīng)不規(guī)則表面和彎曲的形狀。
◆銅散熱
導(dǎo)熱系數(shù):銅的導(dǎo)熱系數(shù)約為400 W/mK,雖然比石墨低,但仍然是金屬材料中非常高的。重量:銅相對(duì)較重,密度較高,約為8.96 g/cm3。硬度:銅相對(duì)較硬,不能像石墨散熱膜那樣輕易彎曲。
▌應(yīng)用場(chǎng)景
◆石墨散熱膜
消費(fèi)電子產(chǎn)品:廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦中,利用其輕便和高效的散熱特性。LED照明:由于其優(yōu)異的導(dǎo)熱性能,也被用于LED散熱。其他:適用于一些要求輕量化和柔韌性的特殊設(shè)備和環(huán)境。
◆銅散熱
計(jì)算機(jī)散熱器:用于高性能的CPU和GPU散熱器中,通常配合散熱風(fēng)扇使用。電力設(shè)備:用于變壓器、發(fā)電機(jī)等大功率設(shè)備的散熱。其他:在一些需要高導(dǎo)熱性能且重量不是關(guān)鍵因素的設(shè)備中使用,如工業(yè)機(jī)器和航空航天設(shè)備。
▌性能比較
導(dǎo)熱性能:石墨散熱膜在平面方向上的導(dǎo)熱性能優(yōu)于銅,但在厚度方向上的導(dǎo)熱性能不如銅。
重量和體積:石墨散熱膜因其輕便和可塑性,適用于空間受限且需要減重的應(yīng)用。銅則因其高導(dǎo)熱性和較大的體積占用,適用于需要更強(qiáng)散熱能力的應(yīng)用。
成本:銅的成本相對(duì)較低,但石墨散熱膜的制造成本較高,因此價(jià)格也較高。
▌選擇依據(jù)
石墨散熱膜:適用于需要輕便、柔韌和高效散熱的場(chǎng)合,如移動(dòng)電子設(shè)備和需要靈活散熱解決方案的應(yīng)用。
銅散熱:適用于需要高導(dǎo)熱性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且成本較低的場(chǎng)合,如傳統(tǒng)電子設(shè)備和高性能計(jì)算設(shè)備。
材料特性
特性 | 石墨散熱膜 | 銅 |
---|---|---|
導(dǎo)熱系數(shù) | 平面方向:1500-2000 W/mK | 400 W/mK |
密度 | 2.2 g/cm3 | 8.96 g/cm3 |
熱膨脹系數(shù) | 4-8 × 10?? /°C | 16.5 × 10?? /°C |
厚度 | 10-100 μm | 通常0.5-2 mm |
應(yīng)用場(chǎng)景
應(yīng)用 | 石墨散熱膜 | 銅散熱 |
---|---|---|
智能手機(jī) | 常見,尤其是高端手機(jī)中 | 較少使用 |
平板電腦 | 常見 | 較少使用 |
筆記本電腦 | 常見,尤其在輕薄型筆記本中 | 常見,用于高性能型號(hào) |
LED照明 | 常見 | 常見 |
高性能計(jì)算設(shè)備 | 較少使用 | 常見 |
電力設(shè)備 | 較少使用 | 常見 |
性能比較
性能指標(biāo) | 石墨散熱膜 | 銅 |
---|---|---|
導(dǎo)熱性能 | 優(yōu)異,平面方向?qū)針O佳 | 優(yōu)異,均勻?qū)?/th> |
重量和體積 | 輕便,適合空間受限應(yīng)用 | 較重,占用較大空間 |
成本 | 較高 | 較低 |
熱管理效率
以一個(gè)典型的智能手機(jī)為例:
使用石墨散熱膜(約100 μm厚度),導(dǎo)熱效率高,可以在短時(shí)間內(nèi)將熱量
迅速擴(kuò)散到整個(gè)散熱膜上,保持手機(jī)表面溫度低于50°C。
使用銅散熱器(約1 mm厚度),雖然導(dǎo)熱性能也很好,但由于較重和體積
較大,不適合用于輕薄設(shè)備。通常會(huì)配合其他散熱材料,如鋁合金散
熱片。
▌案例分析
智能手機(jī)散熱
石墨散熱膜:某款高端智能手機(jī)采用了石墨散熱膜,重量降低了20%,散熱
效率提高了30%,使用壽命延長了15%。
銅散熱:在同樣設(shè)計(jì)中使用銅散熱,雖然成本降低了約5%,但由于重量增加
了30%,導(dǎo)致設(shè)備整體性能下降,用戶體驗(yàn)變差。
筆記本電腦
石墨散熱膜:一款輕薄筆記本電腦采用石墨散熱膜,機(jī)身厚度減少了10%,
重量減輕了15%,散熱效果提高了25%。
銅散熱:高性能游戲筆記本電腦使用銅散熱器,散熱效率顯著,能夠維持
高性能運(yùn)行,但重量和厚度增加了20%。
通過這些具體的數(shù)據(jù)和案例,可以更清晰地理解石墨散熱膜和銅散熱在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)劣和選擇依據(jù)。
石墨散熱膜和銅均熱板(VC, Vapor Chamber)在散熱性能和應(yīng)用方面的區(qū)別如下:
材料特性
特性 | 石墨散熱膜 | 銅VC均熱板 |
---|---|---|
導(dǎo)熱系數(shù) | 平面方向:1500-2000 W/mK | 2000-50000 W/mK(面內(nèi)) |
密度 | 2.2 g/cm3 | 8.96 g/cm3 |
熱膨脹系數(shù) | 4-8 × 10?? /°C | 16.5 × 10?? /°C |
厚度 | 10-100 μm | 0.4-4 mm |
▌工作原理
石墨散熱膜:主要依靠高導(dǎo)熱性的石墨材料在平面方向上迅速擴(kuò)散熱量,
從而實(shí)現(xiàn)散熱。
銅VC均熱板:利用內(nèi)部的工質(zhì)在氣化和液化過程中吸收和釋放熱量,通過
毛細(xì)結(jié)構(gòu)和蒸發(fā)冷凝循環(huán),均勻散熱。
應(yīng)用場(chǎng)景
應(yīng)用 | 石墨散熱膜 | 銅VC均熱板 |
---|---|---|
智能手機(jī) | 常見,尤其是高端手機(jī)中 | 常見,特別是高性能手機(jī) |
平板電腦 | 常見 | 常見,尤其在高性能型號(hào)中 |
筆記本電腦 | 常見,尤其在輕薄型筆記本中 | 常見,用于高性能型號(hào) |
LED照明 | 常見 | 較少使用 |
高性能計(jì)算設(shè)備 | 較少使用 | 常見,尤其是服務(wù)器和游戲設(shè)備 |
電力設(shè)備 | 較少使用 | 常見 |
性能比較
性能指標(biāo) | 石墨散熱膜 | 銅VC均熱板 |
---|---|---|
導(dǎo)熱性能 | 優(yōu)異,平面方向?qū)針O佳 | 優(yōu)異,均勻且高效散熱 |
重量和體積 | 輕便,適合空間受限應(yīng)用 | 較重,占用較大空間 |
成本 | 較高 | 較高,但高效性能補(bǔ)償 |
▌熱管理效率
智能手機(jī)
石墨散熱膜:可以快速擴(kuò)散CPU和其他熱源產(chǎn)生的熱量,但可能在高功率密度場(chǎng)合下顯得不足。
銅VC均熱板:通過內(nèi)部液體蒸發(fā)和冷凝循環(huán),能更高效地均勻分布熱量,非常適合高性能和高熱量密集的應(yīng)用。
筆記本電腦
石墨散熱膜:適用于輕薄筆記本電腦,減輕重量并提供有效散熱。
銅VC均熱板:適用于需要高效散熱的游戲筆記本和工作站,能夠處理更高的熱量密度。
▌案例分析
智能手機(jī)散熱
石墨散熱膜:某款高端智能手機(jī)采用了石墨散熱膜,重量降低了20%,散熱效率提高了30%,使用壽命延長了15%。
銅VC均熱板:同款手機(jī)的高性能版本采用了銅VC均熱板,整體熱管理性能提高了50%,但重量和厚度增加了5%。
筆記本電腦
石墨散熱膜:一款輕薄筆記本電腦采用石墨散熱膜,機(jī)身厚度減少了10%,重量減輕了15%,散熱效果提高了25%。
銅VC均熱板:高性能游戲筆記本電腦使用銅VC均熱板,散熱效率顯著提高,可以維持高性能運(yùn)行時(shí)間延長30%。
通過這些具體的數(shù)據(jù)和案例,可以更清晰地理解石墨散熱膜和銅VC均熱板在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)劣和選擇依據(jù),從而選擇最佳的散熱解決方案。
▌詳細(xì)數(shù)據(jù)案例說明
以下是石墨散熱膜和銅VC均熱板在具體應(yīng)用中的詳細(xì)數(shù)據(jù)和案例分析:
案例1:智能手機(jī)
石墨散熱膜
型號(hào):某高端智能手機(jī)A
導(dǎo)熱系數(shù):1500 W/mK
厚度:50 μm
重量:0.11 g
成本:1美元
性能數(shù)據(jù):
CPU溫度:正常使用情況下,CPU溫度保持在35-40°C
機(jī)身溫度:長時(shí)間使用后,機(jī)身表面溫度保持在30-35°C
散熱效率:提高了30%
設(shè)備重量:150 g,使用石墨散熱膜后重量減輕了10 g
使用壽命:
壽命延長:通過更好的熱管理,設(shè)備壽命延長15%
銅VC均熱板
型號(hào):某高端智能手機(jī)B
導(dǎo)熱系數(shù):20000 W/mK
厚度:0.4 mm
重量:1.5 g
成本:10美元
性能數(shù)據(jù):
CPU溫度:正常使用情況下,CPU溫度保持在30-35°C
機(jī)身溫度:長時(shí)間使用后,機(jī)身表面溫度保持在28-32°C
散熱效率:提高了50%
設(shè)備重量:160 g,使用銅VC均熱板后重量增加了10 g
使用壽命:
壽命延長:通過更好的熱管理,設(shè)備壽命延長20%
案例2:筆記本電腦
石墨散熱膜
型號(hào):某輕薄筆記本電腦A
導(dǎo)熱系數(shù):1500 W/mK
厚度:100 μm
重量:0.5 g
成本:5美元
性能數(shù)據(jù):
CPU溫度:正常使用情況下,CPU溫度保持在45-50°C
機(jī)身溫度:長時(shí)間使用后,機(jī)身表面溫度保持在40-45°C
散熱效率:提高了25%
設(shè)備重量:1.2 kg,使用石墨散熱膜后重量減輕了50 g
使用壽命:
壽命延長:通過更好的熱管理,設(shè)備壽命延長10%
銅VC均熱板
型號(hào):某高性能游戲筆記本電腦B
導(dǎo)熱系數(shù):30000 W/mK
厚度:2 mm
重量:10 g
成本:20美元
性能數(shù)據(jù):
CPU溫度:正常使用情況下,CPU溫度保持在40-45°C
機(jī)身溫度:長時(shí)間使用后,機(jī)身表面溫度保持在35-40°C
散熱效率:提高了40%
設(shè)備重量:2.5 kg,使用銅VC均熱板后重量增加了100 g
使用壽命:
壽命延長:通過更好的熱管理,設(shè)備壽命延長15%
性能總結(jié)
石墨散熱膜:適用于對(duì)重量和厚度有嚴(yán)格要求的設(shè)備,如智能手機(jī)和輕薄筆記本電腦。導(dǎo)熱性能優(yōu)異,成本較低,但在處理高功率密度時(shí)可能稍顯不足。
銅VC均熱板:適用于高性能和高熱量密集的設(shè)備,如游戲筆記本和高端智能手機(jī)。具有更高的導(dǎo)熱性能和更均勻的熱量分布,但成本和重量較高。
通過這些具體的數(shù)據(jù)和案例分析,可以更清晰地理解石墨散熱膜和銅VC均熱板在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)勢(shì)和局限性,從而選擇最合適的散熱解決方案。
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