石墨烯在发热芯片中到底有什么作用？

随着国家煤改电取暖的进一步推进，越来越多的企业推出了电暖产品，其中以“石墨烯地暖”这一概念炒作得最为凶猛。近来，行业中有很多产品的宣传，假借概念，完全背离了“石墨烯”的本质，误导消费者，因此，有必要给消费者讲述“石墨烯发热”的真相，为行业的发展正本清源。

石墨烯的由来

石墨烯(Graphene)是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称。目前，国内将十层以内（包括十层）统称为石墨烯材料。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

石墨烯的电学性质

石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm/(V·s)，这一数值超过了硅材料的10倍。石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm/(V·s)左右。

石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光;导热系数高达5300W/m·K，而电阻率只约1Ω·m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。如果是用纯石墨烯印刷制备发热膜，从石墨烯特殊的量子隧道效应来看，由于其超强的导电性，电阻极小，低于一般导线（铜线、铝线）的电阻，应该是会导致“石墨烯不发热，而导线发热”，因此，某些品牌宣称自己产品为“X层以下石墨烯制备”是不完全符合科学逻辑的。

石墨烯的热性能

石墨烯具有非常好的热传导性能，是目前为止导热系数最高的碳材料。当它作为载体时，导热系数也可达600W/mK。将石墨烯掺入到碳浆中，印刷成发热片后，可以有效地提高发热片的导电和热传导性能，但是，实际中在用石墨粉制备碳浆过程中会有部分石墨烯产生，因此，一般情况下并不需要单独添加石墨烯。

石墨烯的引入，对提升发热膜的整体性能有一定的帮助，但是，由于其特殊的性质，实质上对于目前的碳发热电暖产品而言，其主要还是靠“石墨”发热，虽也可称之为“石墨烯发热”，但各大商家切忌鼓吹“纯石墨烯发热、x层以内石墨烯制备”等错误概念，误导消费者。总而言之，一切都应该从科学实际出发，以事实为依托，将重心放在如何提升发热组件（发热电暖）的耐久性和节电性能上，让消费者切实享受到电暖产品的好处。