哈工大高性能石墨烯复合材料散热片项目试投产 助力5G时代

5月11日，记者了解到，依托哈工大研发团队的军民融合成果转化项目——高性能石墨烯复合材料散热片项目，连续通过华为、中兴等公司测试，被列为5G通讯设备唯一有效散热方案支持产品，突破了5G产品高功率芯片散热瓶颈。整个项目预计今年底完成设备安装并试投产，计划明年上半年实现量产，项目达产后，可生产高热通量石墨烯基散热片产品3000万片/年。

传统散热材料无法有效疏导电子电路高度集成后产生的热量，高效散热，一直是难以破解的世界级难题。进入5G时代，通讯设备高功率运转，散热功能更为重要。2017年，哈尔滨烯创新材料有限公司制备出高性能石墨烯基宏观体材料，首次实现对高热量的有效疏导。

石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。但是，石墨烯很难作为单一原料生产某种产品，而主要是利用其突出特性与其它材料体系进行复合，从而获得具有优异性能的新型复合材料。

基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向， 其在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出了优良性能， 具有广阔的应用前景。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上，而随着对石墨烯研究的深入， 石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用也越来越受到人们的重视。 石墨烯制成的多功能聚合物复合材料、高强度多孔陶瓷材料，增强了复合材料的许多特殊性能。

石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。 研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。

中国在石墨烯研究上也具有独特的优势，从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。如欧盟委员会将石墨烯作为"未来新兴旗舰技术项目"，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件，为了探寻石墨烯更广阔的应用领域，还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺，使其得到更好的应用。 石墨烯虽然从合成和证实存在到今天只有短短十几年的时间，但是已成为今年学者研究的热点。其优异的光学、电学、力学、热学性质促使研究人员不断对其深入研究，随着石墨烯的制备方法不断被开发，石墨烯必将在不久的将来被更广泛的应用到各领域中。

据悉，项目突破性地将石墨烯制成厚度厘米级以上、结构功能一体化的宏观体材料，这一技术原来仅用于航空航天领域。依托哈工大研发团队，很快将应用于通讯基站、电子设备、LED显示屏和照明以及新能源汽车散热、电子电路、聚焦式太阳能发电散热等民用领域。

该公司副总经理彭庆宇介绍，“目前，散热片项目特种厂房改扩建一期工程、石墨烯复合粉体制备生产线一期工程已完成建设以及阶段性调试，正在进行联合调试。石墨烯复合粉体预成型生产线、石墨烯散热材料终成型生产线、石墨烯散热材料特种加工生产线及石墨烯散热材料异质连接生产线已完成设计、设备选型和非标订购，正在进行设备招投标准备工作。”