石墨烯在IGBT热管理中的应用技术进展黄涛、何朋、丁古巧石墨烯材料和应用联合实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海烯望材料科技有限公司一、IGBT热管理前言在现代社会，基于功率转化器的电力电子系统已广泛应用于工业、家庭控制和转换电能。电力电子系统的广泛使用为现代电动汽车、火车、自动化制造系统、发电等带来便利和更高的能源使用效率。绝缘栅双极晶体管(IGBT)在内的功率半导体器件以其优异的性能、低成本、高可靠性、低重量和尺寸等特点主导着功率转换器市场。预计IGBT市场将在2014年至2020年内蓬勃发展，到2020年全年收入在66亿美元左右，在纯电动与混合动力电动汽车（EV/HEV）、太阳能电池/光伏可再生能源（PV）、电机驱动（Motors）、轨道牵引（Rail）、不间断电源（UPS）、消费类电子产品等部分的复合收益年增长率达到10%（图1）。IGBT技术的快速发展体现在芯片功率密度的提高、芯片的运行速度越来越高以芯片封装密度也越来越紧凑。通常，需要更复杂和体积更大的冷却解决方案。近三十年来，IGBT技术的进步和工业应用的发展趋势主要是由运行温度、效率、尺寸、可靠性和成本这五个方面相互影响驱动的。如图2所示，一方面IGBT的功率密度从最初的35 kW/cm²提高到250 kW/cm²，这得益于创新的组装和互联技术。但是相应的，由于高电压和高电流，总散热也在...
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石墨烯热管理应用技术进展田素云 博士丁古巧 博士上海烯望材料科技有限公司【引言】热学又称热物理学，是研究热现象（即与温度有关的物理现象）的科学。在热力学中，热是能量的一种形式，指存在于系统中的内部能量，宏观表现为物体的温度，微观上来讲是物体内有巨大数量微观粒子（分子、原子、电子或点阵粒子等）参与的永不停息的无规则运动，并伴有频繁碰撞。在现有宇宙中，绝对零度以上的任何物体都伴随着一定的热运动，因此我们生活中的物体都进行着一定的热量的传递。然而不同物质的热量传递的效率以及转化热的能力是不同的。热管理的主要目的就是将物体中的积聚热迅速传递出去以及为需要热的物体供应大量的热能。石墨烯是单层碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维晶体，与三维材料不同，其低维结构可显著削减晶界处的声子的边界散射，并赋予其特殊的声子以弹道-扩散模式热传递，使得石墨烯声子的平均自由程长达775 nm [1-4]。采用非接触共焦拉曼测试的单层悬空的绝对理想石墨烯热导率高达5300 W/(m·K)，明显高于金刚石和单壁碳纳米管，室温下是铜的热导率的10倍，是物质中传递热能的最强者 [5-7]。当然石墨烯这种热量传递时是具有各向异性的，面向热流量受限于较弱的范德华力耦合作用，使得热导率比面内低2-3个数量级 [8-10]。温度的变化也会影响石墨烯热导率的变化，石墨烯的热导通常会随温度升高而降...
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石墨烯抗菌抗病毒研究进展金秀龙 博士上海烯望材料科技有限公司【引言】近年来，各种抗生素药物的滥用导致致病细菌和病毒出现了顽强的耐药性，因此，开发设计新的广谱高效、低成本、低风险和简单易得的抗菌抗病毒成分就显得尤为重要[1]。金属和碳纳米材料凭借其合成简单、结构性能高度可调、抗菌性能优异等特性已经被广泛的应用到抗菌抗病毒领域[2,3]。石墨烯及其衍生物作为一类重要的新兴二维多功能纳米材料，以其优异的广谱抗菌抗病毒能力、不会诱导细菌产生耐药性、制备工艺简单、较好的生物相容性等优点[4,5]，相对于传统抗菌抗病毒成分，在生物医学、家居纺织、建筑工程等领域均表现出良好的应用潜力。【石墨烯材料抗菌抗病毒机制】石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯及其衍生物,如石墨烯(G)、氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)，均具有独特的二维表面化学结构和尖锐的物理边缘结构，其中，GO是目前研究最多的一类抗菌抗病毒石墨烯材料[6,7]。根据报道，石墨烯材料的抗菌抗病毒能力主要基于以下几种机制的混合协同作用：1）物理切割，也称纳米刀（Nano-Knives），石墨烯材料尖锐物理边缘可有效切割细菌病毒表面，破坏细胞壁和膜结构，造成胞内物质泄漏和代谢紊乱，最终导致细菌病毒死亡，是石墨烯材料的主要抗菌抗病毒机制之一[8,9]；2）膜表面成分提取（Insertion a...
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12月19日上午，江苏悦达集团总裁祁广亚赴沪调研上海烯望材料科技有限公司。在听取有关汇报后他充分肯定上海烯望科技公司在成立不足两年时间内取得的业绩和良好的发展态势。同时，他指出企业要坚持创新驱动、把握发展趋势、抓住市场实现快速突破。充分利用国家关于国企改革的相关政策，大胆创新搞活机制、加快人才引进、加大人才投入、深化研发、重视品牌塑造、重视市场拓展，快速成长为区域和行业内有更高位次和更大影响力的企业！在上海烯望公司产品展示厅，祁广亚总裁仔细察看了公司石墨烯产线模型、石墨烯样品和下游产品，详细了解这些产品的工艺流程、性能参数、市场潜在规模，他表示，企业要结合市场需求，依托悦达集团现有产业起好步，开好头，推进石墨烯与电热管理、纺织等产业结合，做大市场，做强企业。 在会议室，上海烯望材料科技有限公司董事长张正林和总经理丁古巧分别对公司成立以来工作开展情况和公司未来的发展规划进行了详细的汇报。祁广亚总裁对目前石墨烯行业的特点表示高度认同：市场规模不断扩大，研发方向渐趋集中；专利申报增速放缓，真正价值尚待开发；研发类别高度集中，同质竞争行业低效；行业内部分化加剧，优胜劣汰速度加快；产业集聚态势初现，行业龙头尚待崛起；产业未来高度可期，人财投入方为上策。围绕以上特点，结合烯望公司发展状况，祁广亚总裁强调：重点继续加大人才投入，采取股权、分红等措施搞活机制留人（智）；依靠中科院平台，在...
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