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導熱石墨材料在航天電子領域的廣泛應用

長擎實業 ? 2025-01-08 12:42 ? 次閱讀

隨著12月20日長征三號乙運載火箭成功將通信技術試驗衛星十二號精準送入預定軌道,中國航天科技集團有限公司完成了全年51次宇航發射任務,其中長征系列運載火箭49次、捷龍三號運載火箭2次,將190余顆(含搭載)航天器送入軌道。這一年,中國首個商業航天發射場迎來首次發射任務,多個衛星星座加速組網建設。

火箭發射時瞬間溫度會上升到幾千度,其底部噴管內襯必須用“三高”(高強度、高密度、高純度石墨制品)石墨,因為一般的金屬會在高溫下熔化。高可靠性航天用石墨封裝材料,對火箭的正常運行起著至關重要的作用。

高導熱石墨是一種很薄,綜合性質的材料,為電子產品的薄型化發展提供了可行性,可根據用途與聚酰亞胺等其它薄膜類產品復合或涂膠,這種材料可裁切或沖壓成任意形狀,可多次彎折,適用于將點熱源轉換為面熱源的快速熱傳導,具有很高的導熱性,是一種高度定向的石墨聚合物薄膜。除了傳統導熱性能外,石墨膜也是提供散熱管理、在有限區域內功率器件散熱或者提供輔助功率器件散熱的理想材料。

高導熱石墨膜兼具高導熱性、低密度和高柔性的特點,導熱系數超過1000W/mk,相對傳統鋁擴熱板重量減少90%。針對高導熱石墨膜的空間應用,解決了空間對大面積、輕質量、高導熱效果的需求,突破了石墨膜的封裝和可靠貼合技術。完成了地面試驗驗證和在軌飛行試驗,高導熱石墨膜技術已成功應用于遙感三十五號多個在軌衛星型號,可擴展應用于飛行器等高端民用散熱領域,滿足飛行器等高端民用散熱需求。

石墨導熱膜應用場景廣泛,例如星載雷達的 T/R 組件(Transmitter and Receiver)、光學衛星 CCD 相機的軸向均熱、平板電腦或超級本固態硬盤、工業激光器、LED 芯片、有機電激光顯示(OLED)等。石墨膜被成功應用于高性能的電子器件和通信設備,提升了軍事通信系統的效率和性能。特種石墨由于其耐高溫特性,可以用來制造導彈的熱防護層,保護導彈的內部結構和電子設備不受高溫影響。隨著石墨在航天事業使用上技術逐步成熟,其需求量將會繼續同步增長。

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