【技術開發單位】中國科學院山西煤炭化學研究所

　　【技術簡介】半導體照明成為（LED）的光源作為綠色、節能、省電、長壽命無碳排放的照明光源，已經成為成為世界廣為關注的焦點，而要實現LED的高效和長壽命工作，其內部的散熱材料性能是否優異是至關重要的。通常其伺服系統這些電子器件上所用的熱控器件一般采用鋁、銅或合金等金屬材料，但是，該類材料不僅導熱率低，而且質量重、熱膨脹系數大等，極大地限制其作為電子器件封裝散熱材料的使用。與上述材料相比，炭基高導熱塊體石墨材料的研發成功為高功率電子器件散熱問題的解決提供了最有效的途徑。由于該類材料質量輕（僅為傳統金屬導熱材料的1/2～1/5），導熱率高，熱膨脹系數小，在前述需散熱的器件上取代傳統金屬材料，不僅有利于電子器件的小型化微型化和高功率密度化，而且可以有效地減輕產品重量，因此，開展該類新材料的產業化開發，不僅有助于促進我國LED電子工業的發展，而且具有很大的社會經濟意義。
　　經多年研究，針對高導熱塊體石墨材料的研究和開發，山西煤化所目前已經實現：
　　（1）制備的高導熱石墨材料其熱導系數達到400W/m.K以上，在同類材料中，國內外尚未見報道，處于國際領先水平；
　　（2）掌握大尺寸高導熱石墨材料的合成工藝，目前可穩定制備350´200´150mm的高導熱石墨產品，且建立了2噸/年的高導熱石墨材料生產線，具有能夠向用戶提供一定批量的能力。

　　【技術特點】高導熱石墨的導熱系數主要取決于材料的石墨化程度、石墨微晶的大小和擇優取向排列。本項目采用天然鱗片石墨為主要填料，主要是考慮天然石墨自身的結晶程度好，原料來源豐富，熱處理過程中結構穩定采用高溫熱壓工藝成型；此外利用特殊熱壓成型和高溫燒結工藝來實現材料制備，使材料內部石墨微晶沿與壓力垂直方向取向程度較高，從而獲得高導熱石墨材料。
　　產品導熱率達到400W/mK，接近目前用金屬銅材料；實現大了規格生產，產品可以按不同的技術需求加工制成封裝散熱材料；熱膨脹系數低，僅為3´10-6，僅為銅熱膨脹系數的1/6；耐環境性能好，耐腐蝕，長期工作性能穩定性好。

　　【技術指標】
　　體積密度1.85～1.90g/cm3；
　　熱導率：XY方向370～400W/m.K，Z方向80～100W/m.K；
　　抗壓強度15～20MPa；
　　尺寸可根據要求進行生產制作。

　　【技術水平】國際領先

　　【可應用領域和范圍】LED用芯片材料、工業裝置用換熱器等。

　　【專利狀態】已獲得專利2項

　　【技術狀態】小批量生產階段

　　【合作方式】技術轉讓、合作開發、技術服務

　　【投入需求】2800萬元

　　【轉化周期】2～3年

　　【預期效益】研制的高導熱石墨材料，已應用于高功率密度電子器件（如LED照明行業）的封裝試驗，并獲得極大成功。該材料的導熱率是目前通用合金鋁導熱材料2倍以上，且具有重量輕、耐腐蝕和氧化特性等特性，為散熱領域提供了一種新型高效散熱候選材料。
　　高導熱塊體石墨材料采用的原料是工業的低價值產品（如天然鱗片石墨粉和煤焦油瀝青），產品附加值高。該產品的制備工藝流程與一般石墨材料接近，每公斤售價達數百元以上，而普通石墨制品的售價目前僅為數十元每公斤，經濟效益和社會效益十分顯著。

　　【聯系方式】劉占軍  0351-4083952/13834694651