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Feuille de graphite flexible

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Catégorie: Metals Matériau: carbone Forme: Feuille/Film/Plaque Composition: C Qualité/Grade: Graphite flexible Numéro CAS: 7440-44-0 Pureté: 99.8% État: Brut de laminage
Épaisseur Dimensions Autre variante
0,075 mm à 1 mm 10 mm × 10 mm à 300 mm × 300 mm Graphite rigide

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La feuille de graphite flexible est un produit de graphite expansé composé de plus de 99 % de carbone, qui a une forme plate, est compressible, conforme et combine d'excellentes propriétés de conductivité thermique (150-200 W/m·K), une haute résistance chimique à pratiquement tous les acides, alcalis et solvants, sauf dans les milieux fortement oxydants, une lubrification inhérente, une conductivité électrique et une plage de service allant des conditions cryogéniques aux environ 450 °C, dans des environnements oxydants jusqu'à environ 2 500 °C, dans des conditions inertes ou dans le vide. La structure du graphite expansé est formée par intercalation et exfoliation thermique du graphite naturel, produisant une microstructure de paillettes emboîtées qui fournit flexibilité mécanique et compressibilité tout en maintenant une haute conductivité thermique et électrique du carbone graphitique dans la direction du plan basal. Dans l'industrie, la Feuille de graphite flexible sert de joints haute température et de joints de compression pour les procédés chimiques, le pétrole, le gaz et les équipements de production d'énergie où une résistance au cyclage thermique, à l'attaque chimique et au fluage à haute température est requise ; de matériaux d'interface thermique entre des composants électroniques à forte puissance et des dissipateurs de chaleur ; d'éléments stop-feu pour les couches de gestion thermique passive des systèmes de stockage d'énergie. En recherche, elle est utilisée comme collecteur de courant conformable pour les cellules électrochimiques expérimentales et les supercondensateurs, comme couche d'interface thermique pour des mesures précises de conductivité thermique, et comme matériau carbone anisotrope pour les modèles d'études de tribologie, de transport électrique et de gestion thermique.
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Caractéristiques principales

La feuille de graphite flexible est un produit de graphite expansé composé de plus de 99 % de carbone, compressible et conforme, alliant une excellente conductivité thermique dans le plan, une haute résistance chimique et une plage de service exceptionnellement large :

Excellente conductivité thermique dans le plan

Une conductivité thermique dans le plan d’environ 150 à 200 W/m·K reflète le haut degré d’alignement des plans basaux dans la structure du graphite expandé, assurant une dispersion latérale efficace de la chaleur pour les applications de matériaux d’interface thermique entre les composants électroniques haute puissance et les dissipateurs thermiques.

Plage de service thermique exceptionnelle

La plage de service des conditions cryogéniques jusqu’à environ 450 °C en environnements oxydants et jusqu’à environ 2 500 °C en conditions inertes ou sous vide confère au graphite flexible la plage de température de service la plus large de tout matériau de joint et d’étanchéité, couvrant les applications des joints cryogéniques aux environnements de fours réfractaires.

Haute résistance chimique

Une haute résistance chimique à pratiquement tous les acides, alcalis et solvants, sauf les milieux fortement oxydants, qualifie le graphite flexible pour les applications de joints et d’étanchéité dans le traitement chimique, le pétrole et le gaz, et les équipements de production d’énergie où la plupart des matériaux d’étanchéité organiques se dégraderaient.

Compressible et conforme

La microstructure à paillettes emboîtées formée par intercalation et exfoliation thermique du graphite naturel offre à la fois flexibilité mécanique et compressibilité, permettant à la feuille de se conformer aux surfaces d’accouplement irrégulières sous compression et de maintenir un contact d’étanchéité efficace sans le comportement de joint rigide qui conduit aux chemins de fuite aux imperfections de surface.

Lubricité inhérente et conductivité électrique

La lubricité inhérente de la structure des plans basaux du graphite et la conductivité électrique du réseau de carbone interconnecté soutiennent l’emploi comme collecteur de courant conforme dans les cellules électrochimiques et comme matériau d’étanchéité autolubrifiant dans les applications haute température.

Applications industrielles

La feuille de graphite flexible est utilisée dans le traitement chimique, la production d’énergie, le pétrole et le gaz, et l’électronique haute puissance, partout où la résistance chimique, la compressibilité et une plage de service thermique du cryogénique à ultra-haute température déterminent le choix du matériau :

✦ Joints haute température et joints de compression dans le traitement chimique et la production d’énergie
Utilisée pour les joints haute température et les joints de compression dans les équipements de traitement chimique, pétrolier, gazier et de production d’énergie, où la résistance au cyclage thermique, à l’attaque chimique et au fluage à haute température qualifie le graphite flexible par rapport aux matériaux de joints organiques qui se dégraderaient ou s’extruderaient en service prolongé à haute température.
✦ Matériaux d’interface thermique pour les composants électroniques haute puissance
Appliquée comme matériau d’interface thermique entre les composants électroniques haute puissance et les dissipateurs thermiques, où la conductivité thermique dans le plan de 150 à 200 W/m·K et la conformité sous compression assurent un contact thermique efficace et fiable à l’interface sans les effets de concentration de contraintes des matériaux d’interface thermique rigides.
✦ Éléments coupe-feu dans les systèmes de stockage d’énergie
Utilisée comme éléments coupe-feu et couches de gestion thermique passive dans les systèmes de stockage d’énergie, notamment les batteries, où la combinaison de tenue haute température en atmosphère inerte, de conductivité thermique et de résistance chimique soutient le confinement passif des incendies et les fonctions de gestion thermique.
✦ Collecteur de courant conforme dans les cellules électrochimiques expérimentales
Appliquée comme collecteur de courant conforme dans les cellules électrochimiques expérimentales et les supercondensateurs, où la conductivité électrique, la résistance chimique et la capacité à se conformer aux surfaces d’électrodes sous pression de contact assurent une collecte de courant fiable sans les effets de substrat rigide qui affectent les collecteurs non compressibles.
✦ Mesure de conductivité thermique, tribologie et recherche sur les matériaux carbonés
Utilisée comme couche d’interface thermique dans les mesures précises de conductivité thermique, et comme matériau carbone anisotrope modèle pour les études de tribologie, de transport électrique et de gestion thermique où la microstructure et la composition définies du graphite expandé fournissent un matériau de référence reproductible.

Propriétés du matériau

Atomic Properties
Element Valeur
Numéro atomique 6
Structure de cristal Hexagonal/Diamond
Structure électronique He 2s² 2p²
Valences indiquées 2, 3, 4
Poids atomique( amu ) 12.011
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm.( Barns ) 0.0034
Fonction de travail photo-électrique( eV ) 4.8
Distribution isotopique naturelle( Mass No./% ) 12/ 98.89
Distribution isotopique naturelle( Mass No./% ) 13/ 1.11
Rayon atomique - Goldschmidt( nm ) 0.077
Potentiel d'ionisation( No./eV ) 6/ 490
Potentiel d'ionisation( No./eV ) 4/ 64.5
Potentiel d'ionisation( No./eV ) 1/ 11.26
Potentiel d'ionisation( No./eV ) 3/ 47.9
Potentiel d'ionisation( No./eV ) 2/ 24.38
Potentiel d'ionisation( No./eV ) 5/ 392
Propriétés mécaniques
Element Valeur
Hardness - Mohs 0.5-1
Hardness - Mohs 10
Condition du matériau Diamond
Condition du matériau Graphite
Module d'élasticité cubique( GPa ) 33
Module d'élasticité cubique( GPa ) 542
Module de tension( GPa ) 4.8
Propriétés électriques
Element Valeur
Résistivité( µOhmcm ) 1375@0°C
EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C)( mV ) 0.7
Propriétés physiques
Element Valeur
Point d'ébullition( C ) 5000
Density( gcm⁻³ ) 2.25@20°C
Propriétés thermiques
Element Valeur
Point de fusion( C ) 3650
Chaleur spécifique( J K⁻¹ kg⁻¹ ) 712@25°C
Conductivité thermique( W m⁻¹ K⁻¹ ) 80-240@0-100°C
Coefficient d'expansion thermique( x10⁻⁶ K⁻¹ ) 0.6-4.3@0-100°C
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Catégorie: Metals Matériau: carbone Forme: Foil Composition: C Qualité/Grade: Graphite flexible Numéro CAS: 7440-44-0 Pureté: 99.8% État: Brut de laminage

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Tolérances

Foil
Épaisseur <0.01mm ±25%
Épaisseur 0.01mm - 0.05mm ±15%
Épaisseur >0.05mm ±10%
Dimension linéaire <100mm ±1mm
Dimension linéaire >=100mm +2 / -1%