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戰略新興産業
5G已來,石墨烯何為?
時間: 2019/5/30 9:12:09

2019/05/27 點擊 845 次

中國粉體網訊  近日,工信部副部長陳肇雄在國務院新聞辦公室舉行的國務院政策例行吹風會上表示,目前5G技術和産品日趨成熟,系統、芯片、終端等産業鍊主要環節已基本達到商用水平,具備了商用部署的條件。



号稱“新材料之王”的石墨烯在5G時代将會有何作為?粉體網小編梳理了以下部分應用。

新一代半導體材料

石墨烯具有的高強度,高載流子遷移率,高導熱率,高飽和電流容量,長平均自由程等超常的電學性質,以及線性色散,半整數量子霍爾效應等奇特的物理學性質,點燃了基于石墨烯的新一代半導體材料的研究熱情。


石墨烯與傳統半導體電學性質比較

石墨烯與傳統半導體材料相比具有更為傑出的電學以及其物理特性,使其在固态氣敏傳感器、微納器件、分子電子學器件等領域有着重要的應用前景,而其獨有的二維物理結構和高載流子遷移率,高導熱率,使其有望成為新一代半導體材料,最終取代矽得到更為廣泛的應用。

IBM推出的在2英寸SiC晶元上制作的石墨烯器件

電磁屏蔽或微波吸收材料

碳系材料是電磁屏蔽與吸收材料的重要研究内容。對于碳系材料如碳黑、石墨、碳纖維、碳納米管的電磁屏蔽與吸收已有廣泛的研究。作為一種新型碳材料,石墨烯有可能與碳納米管一樣成為一種電磁屏蔽或微波吸收材料。

搜狐張朝陽一句“5G頻率對人體的危害是更大的”引發熱議

5G手機電池

高功耗是目前5G手機設計中難以避免的困窘,如此一來,電池續航方面的問題就會更加凸顯。有分析者認為,目前石墨烯在锂電池方面的研究方向主要有兩個。一是在傳統锂電池上進行應用,目的是改進、提升锂電池的性能,這類電池不會産生颠覆性的影響。二是依據石墨烯制造一個新體系的電池,它是一個嶄新系列的,在性能上是颠覆性的,可以将其稱為“超級電池”。

華為首款5G折疊屏手機

但是,也有業内人士指出,石墨烯表面特性受化學狀态影響巨大,批次穩定性、循環壽命等問題也比較突出。目前,由于量産和成本問題,石墨烯電池無法在短期内徹底取代锂電池,所以也僅能從技術上對锂電池進行補充完善。

5G手機散熱材料

由于智能手機設計對輕薄的過度追求,内部空間非常狹小,本身散熱難度已經較高。而5G手機使用時,高功耗芯片也必然會帶來大的發熱量,在不能從芯片層面解決問題的現狀下,隻能寄望于散熱材料。目前智能手機上采用的散熱技術主要包括石墨烯熱輻射貼片散熱、金屬背闆散熱、導熱凝膠散熱以及導熱銅管散熱等。


石墨烯熱輻射貼片是一種超薄散熱材料,由于具有輕量化優勢,在現行散熱方案中也不會增加終端産品重量,石墨烯熱輻射貼片質地柔軟,有着極佳的加工性及使用性,本身亦不會産生額外的電磁波幹擾,可有效地降低發熱源的熱密度,實現大面積快速傳熱、大面積散熱,并可消除單點高溫的現象,更符合5G手機的散熱要求。

另據媒體報道,黑龍江哈爾濱的一個高性能石墨烯複合材料散熱片項目,首破5G産品高功率芯片散熱瓶頸,連續通過華為、中興等公司測試,被列為5G通訊設備唯一有效散熱方案支持産品,填補了國際空白。

 
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