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碳基散熱粉主要由石墨烯、碳納米管等碳材料制成。其散熱原理主要包括以下幾個(gè)方面：
高導(dǎo)熱性：碳基材料具有的晶體結(jié)構(gòu)，如石墨烯具有二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)，碳納米管具有一維管狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)使得碳原子之間的共價(jià)鍵結(jié)合緊密，聲子（晶格振動(dòng)的能量量子）在其中傳播時(shí)散射較少，能夠地傳遞熱量，從而具有的熱導(dǎo)率。例如，石墨烯的熱導(dǎo)率可達(dá)5000W/(m?K)以上，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的金屬散熱材料，這使得碳基散熱粉能夠快速吸收并傳導(dǎo)熱量。
聲子傳輸：在固體材料中，熱量主要通過聲子進(jìn)行傳輸。碳基材料中碳原子的振動(dòng)模式較為簡(jiǎn)單且有序，聲子的傳播速度快、散射幾率低。當(dāng)碳基散熱粉與發(fā)熱源接觸時(shí)，發(fā)熱源的熱量使碳基材料中的原子振動(dòng)加劇，產(chǎn)生聲子。這些聲子在碳基材料內(nèi)部快速傳播，將熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，實(shí)現(xiàn)散熱。
大比表面積：碳基散熱粉通常具有較大的比表面積，例如石墨烯的比表面積理論上可達(dá)2630m2/g。較大的比表面積意味著碳基散熱粉與周圍介質(zhì)（如空氣、散熱基板等）的接觸面積大，能夠增加熱量傳遞的途徑和效率。一方面，它可以更充分地吸收發(fā)熱源的熱量；另一方面，也有利于將吸收的熱量快速散發(fā)到周圍環(huán)境中。
電子遷移：碳基材料中的電子在熱傳遞過程中也起到作用。當(dāng)碳基散熱粉吸收熱量后，部分電子會(huì)獲得能量成為熱電子，這些熱電子在材料內(nèi)部遷移時(shí)，會(huì)與晶格振動(dòng)的原子相互作用，將一部分電子的動(dòng)能傳遞給原子，加劇原子的振動(dòng)，從而熱量的傳遞和擴(kuò)散。
