Почему лист искусственного графита PGS имеет такую ​​высокую теплопроводность?

В неметаллических материалах теплопроводность в основном зависит от фононов (квантованных энергетических пакетов колебаний решетки). Листы графита состоят из слоев графена, где внутри каждой графеновой плоскости атомы углерода соединены прочными ковалентными связями sp⊃2;, образующими гексагональную сетчатую структуру. Эти ковалентные связи исключительно прочны и демонстрируют превосходную колебательную когерентность, позволяя фононам распространяться внутри плоскости с поразительной эффективностью и почти нулевым сопротивлением. Это основная причина его сверхвысокой теплопроводности в плоскости.

Плоская теплопроводность графитовых листов существенно отличается от их продольной (в направлении толщины) теплопроводности, что является весьма отличительной характеристикой графитовых листов: планарная теплопроводность чрезвычайно высока и обычно составляет от 300 до 2000 Вт/(м·К). Его функция состоит в том, чтобы быстро и равномерно рассеивать «точечное» или «линейное» тепло, генерируемое источником тепла (например, процессором), по всей плоскости, образуя равномерную по температуре «теплорассеивающую поверхность», а затем рассеивать тепло посредством конвекции с воздухом или контакта с другими охлаждающими конструкциями (такими как кожухи или ребра). В первую очередь он служит «рассеивателем тепла» или «пластиной термовыравнивания». Продольная теплопроводность графитовых листов средняя и составляет от 5 до 20 Вт/(м · К). Это связано с тем, что между слоями связываются только слабые силы Ван-дер-Ваальса, что очень затрудняет вертикальное распространение фононов и вызывает значительное сопротивление.