石墨烯水平導(dǎo)熱率比鋁和銅（230）還要高，一般為1000多，但是垂直導(dǎo)熱率卻低的可憐5-60。于是我有一個(gè)問(wèn)題，是不是石墨烯覆蓋到其他金屬表面能否有效加強(qiáng)散熱？舉個(gè)例子，下面為發(fā)熱元件，上面一層為銅片，在上邊為空氣；如果再在銅片上加一層石墨烯，那么散熱是增強(qiáng)了還是降低了？如果是增強(qiáng)了，那么按照推論，石墨烯覆蓋到銅片的表面，那兩種物質(zhì)之間熱傳導(dǎo)率應(yīng)該就是按照石墨烯的垂直傳導(dǎo)率5-60來(lái)算，再由石墨烯傳給空氣，那么散熱應(yīng)該會(huì)降低才對(duì)吧。這樣一算，反而好像不如銅片直接接觸空氣進(jìn)行散熱。
對(duì)應(yīng)實(shí)際案例: 1，筆記本散熱器銅片上到底需不需要覆蓋石墨烯加強(qiáng)散熱？2，手機(jī)散熱是不是可以除去石墨烯，直接采用薄薄的一層銅進(jìn)行散熱？如下的這種石墨烯覆蓋的散熱方法可不可取呢？
手機(jī)背殼上帖石墨烯的思路應(yīng)該是將整個(gè)背殼當(dāng)做均熱板，
利用石墨烯水平導(dǎo)熱率高垂直導(dǎo)熱率低的特點(diǎn)，
將芯片發(fā)出的熱量均攤給整個(gè)背殼以達(dá)到散熱的目的。
見(jiàn)過(guò)在筆記本散熱模組上帖銅箔和鋁箔的，
還真的沒(méi)見(jiàn)過(guò)貼石墨烯的。
著名的加拿大白嫖王linus測(cè)過(guò)一個(gè)石墨導(dǎo)熱墊，：
【官方雙語(yǔ)】能用一輩子的導(dǎo)熱介質(zhì)！ #linus談科技
散熱和散熱是不一樣的。
銅片也好，銅管也好，目的是為了把核心元件的熱量帶出來(lái)，避免降頻影響性能。至于帶出來(lái)的熱量后面是靠風(fēng)扇的主動(dòng)散熱還是空氣的被動(dòng)散熱，都和它們無(wú)關(guān)。這一步，只要降到六七十度，基本問(wèn)題就不大了。
而石墨（強(qiáng)行石墨烯）則是為了使用者的舒適，利用了它垂直導(dǎo)熱率不高的性質(zhì)，一方面阻熱，一方面把熱量平鋪開(kāi)來(lái)，從而降低手機(jī)表面的溫度。這一步，哪怕溫度已經(jīng)降到三四十度，還是會(huì)感到燙手。
所以單純從散熱的角度來(lái)說(shuō)，確實(shí)不如一整片的銅片，和外界接觸的表面積越大，散熱就越好。但是這樣會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題……
鐵板熊掌普的名字就是這么來(lái)的。
2018-05-20
我會(huì)試著從產(chǎn)業(yè)及學(xué)術(shù)的角度來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題，說(shuō)明前先談到實(shí)用化這塊。首先，石墨烯本身無(wú)粘附力，目前也無(wú)法直接長(zhǎng)在銅片上，必須通過(guò)高分子做基材才能黏附在銅片上；第二，整個(gè)散熱系統(tǒng)是先導(dǎo)熱，通過(guò)界面后再同時(shí)進(jìn)行輻射及對(duì)流。很多人忽略了石墨烯的發(fā)射率為 0.9 以上，而銅依結(jié)構(gòu)不同在 0.05-0.78，既然要銅的導(dǎo)熱好，就會(huì)犧牲發(fā)射率。宮非：深度思考系列H之九：大膽假設(shè)、小心求證-弄懂熱傳遞并不難
小米手機(jī)為何要用石墨散熱膜？普遍都認(rèn)知到金屬在垂直方向的散熱比碳材料好，但業(yè)者為何還要多此一舉？因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品趨向于微型化，并非所有都有空間放進(jìn)銅管，必須在現(xiàn)有元件上想辦法解決散熱問(wèn)題。宮非：打破砂鍋問(wèn)到底系列D之廿九：說(shuō)是石墨烯業(yè)者，結(jié)果賣(mài)的是石墨導(dǎo)熱膜
為了找出這個(gè)答案，我們分別以散熱粉末涂料在石墨烯涂層、炭黑涂層及鋁板（對(duì)照組）做自然對(duì)流、強(qiáng)制對(duì)流的付費(fèi)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有以下幾個(gè)結(jié)論：
**，在自然對(duì)流環(huán)境下，對(duì)流及輻射功率占比在石墨烯及炭黑涂層差異不大，但鋁板的對(duì)流功率就占比很高（鋁的發(fā)射率為 0.07）！而整個(gè)熱傳率還是跟著發(fā)射率而變化。
第二，在強(qiáng)制對(duì)流環(huán)境下，對(duì)流功率占比就接近 85%，在輻射率不變條件下，是對(duì)流帶動(dòng)了整個(gè)散熱效率。
想要做到覆蓋石墨烯并不靠譜，但以散熱機(jī)理來(lái)看是一定有幫助的。至于有人提到會(huì)燙手，是因?yàn)樯崴俾实蛯?dǎo)致，如果垂直與水平面的熱導(dǎo)率都很高，就不會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題。筆記本熱管上刷一層石墨烯會(huì)對(duì)散熱有幫助嗎?
石墨烯解決的是擴(kuò)散熱阻的問(wèn)題
首先糾正一下，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，大部分手機(jī)、筆記本廠家使用的實(shí)際是石墨片，而不是宣稱(chēng)的石墨烯。
而覆蓋一層石墨片是能夠有效增強(qiáng)散熱的，題主之所以有這樣的疑惑，是因?yàn)閱?wèn)題描述中畫(huà)的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖和石墨片的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景有差異。
石墨片水平方向?qū)嵯禂?shù)很高，但垂直方向上導(dǎo)熱系數(shù)低，所以它的作用是均熱。需要做均熱的場(chǎng)景，一般意味著，熱源面積小，而散熱器面積大，所以熱源貼在散熱器上后，散熱器表面溫度不均勻。這樣就需要把這個(gè)小面積熱源的熱量給均開(kāi)，讓散熱器表面溫度更均勻，從而強(qiáng)化散熱。
題主畫(huà)的這個(gè)示意圖，發(fā)熱原件和銅片、石墨片一樣大，這相當(dāng)于熱源和散熱器面積一樣大，那么散熱器溫度本身就是均勻的。這種場(chǎng)景下，石墨片均溫效果顯現(xiàn)不出來(lái)，反而會(huì)因?yàn)槠浔容^差的垂直方向?qū)嵯禂?shù)，惡化散熱。
下圖就是石墨片的一個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，紅圈里的是需要散熱的主芯片，可以看到石墨片的面積是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于芯片的。這種情況下，石墨片極高的水平導(dǎo)熱系數(shù)可以將芯片的熱量均勻開(kāi)，從而有效增強(qiáng)散熱。某無(wú)線充電器內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu)
