别再混淆！碳纤维与石墨烯导热垫片的 4 维对比，可靠性 & 衰减性一目了然

若需求是 “中功率散热 + 低成本 + 高机械稳定性”（如汽车电子、工业电源），碳纤维导热垫片是更务实的选择，可靠性高且衰减可控；

若需求是 “高功率密度散热 + 柔性贴合”（如高端芯片、Mini LED），石墨烯垫片更具优势，但需选择高质量型号（控制分散性与基体耐候性），以降低衰减风险；

国内在石墨烯垫片相关技术上不断取得突破，拥有了自己的专利技术。通过先进的定向工艺将石墨烯片有序排列，提升了热传导效率，且拥有独创的工艺装备和技术专利，具备完整的系列知识产权。其推出的新一代纵向石墨烯导热垫片，以高回弹、超低热阻和卓越可靠性等优势，应用于智能芯片等领域，可绕开日本相关专利技术。

本产品石墨烯复合垫片，通过石墨烯纸可控发泡、高温处理机表面金属化工艺制备，无挥发成分、不掉粉、对白油兼容性好；可替代金属铟片，应用深低温杜瓦场景，无“冷焊”问题，拆卸后接触面容易清理。

石墨烯复合垫片热阻在 0.1 K/cm²・W 属于中等水平。但仍优于许多传统导热材料，可满足高功率器件（如新能源汽车电机控制器、工业电源、射频组件等）、长期免维护设备（户外基站）、需要面内散热扩散的场景（多芯片 PCB 板）。

基本定义

1. 碳纤维导热垫片

碳纤维导热垫片是一种以碳纤维为核心导热填料，与树脂（如环氧树脂、硅树脂）等基体复合制成的柔性热界面材料（TIM）。

碳纤维本身是由碳原子以 “石墨微晶” 沿纤维轴向排列形成的纤维状材料，导热性具有显著各向异性（轴向导热率高，径向低）；

垫片通过优化碳纤维的排列方向（如单向、交叉编织），结合基体的粘结与绝缘作用，实现 “热量传导 + 界面填充 + 电气绝缘（部分型号）” 的功能，主要用于电子设备中芯片、散热器、外壳等部件的热传递。

2. 石墨烯垫片

石墨烯垫片是一种以石墨烯（单层或少数层石墨片）为核心导热填料，与树脂、橡胶等基体复合（或采用石墨烯薄膜自支撑结构）制成的 TIM。

石墨烯是单原子层的二维碳材料，理论导热率极高（约 5000 W/(m・K)），且导热性在平面内呈各向同性（平面内导热均匀）；

垫片通过石墨烯的高导热特性提升整体导热效率，同时依托基体实现柔性、绝缘（多数型号）与界面贴合性，适用于对散热效率要求更高的精密电子部件（如高端芯片、Mini LED、传感器）。

差异性对比

可靠性对比

1、碳纤维导热垫片

机械稳定性强：碳纤维的纤维结构与树脂基体结合紧密，长期冷热循环（-40℃~125℃）下不易开裂、脱落，抗老化性能优异；

耐候性好：对湿度、化学腐蚀（如电子设备内的微量油污）耐受性强，适合汽车、工业电子等恶劣环境；

加工一致性高：碳纤维量产工艺成熟，垫片的厚度、导热率等参数波动小，批次可靠性高。

2、石墨烯垫片

热稳定性优异：石墨烯的碳 - 碳共价键键能高，长期高温（≤200℃）下导热性能几乎无衰减，适合高功率芯片的长期运行；

界面贴合性好：柔性基体 + 石墨烯的片状结构，能更好地填充微小界面缝隙（如＜50μm 的间隙），长期使用中不易因振动导致界面分离；

耐冷热冲击：二维结构的石墨烯能缓冲冷热循环带来的应力，减少垫片开裂风险。

衰减性对比

衰减性指 “长期使用后导热性能的下降程度”，影响因素是 “填料 - 基体结合状态” 与 “环境老化”：

1. 碳纤维导热垫片

衰减原因：

主要源于基体老化（如高温下树脂的热氧老化、低温下的脆化），导致碳纤维与基体的结合力下降，界面热阻升高；其次是长期振动下碳纤维排列轻微偏移，削弱轴向导热效率。

衰减程度：

常规环境（-40℃~125℃，湿度＜85%）下，1000 次冷热循环后导热率衰减通常＜10%；恶劣环境（如汽车发动机舱，温度＞150℃）下，衰减可能达 15%-20%，但仍能满足中功率设备需求。

2. 石墨烯垫片

衰减原因：

主要源于石墨烯团聚（若分散剂失效）或基体渗油（低质量硅树脂基体），导致热传导路径中断；其次是长期高温下石墨烯与基体的界面氧化，形成氧化层（如石墨烯边缘氧化），增加界面热阻。

衰减程度：

高质量型号（采用分散性好的少层石墨烯 + 耐老化基体）在 1000 次冷热循环后，导热率衰减通常＜5%；