2018年2月11日，当我们深入探讨石墨烯导热膜的真实价值，不禁要问，这种被誉为“奇迹材料”的科技产物究竟是如何在散热领域发挥作用的？让我们通过数据和科学原理来一探究竟。
首先，石墨烯导热膜的性能对比颇为引人关注。通过公式分析，我们发现第二代石墨烯-铝箔复合涂层在热传导性能上存在显著差异。在XY轴上，相较于传统第一代PI石墨膜，石墨烯的热导率明显逊色，原因在于PI膜经过高温石墨化后，形成了有序排列的「高顺向排列」导热复合材料，而石墨烯涂层则是无序排列，这显著影响了它的面内与面外热导率比例，远低于金属如金箔、铜箔和铝箔。
然而，在Z轴方向，石墨烯展现出微弱的优势。第一代PI石墨膜的Z轴热导率为15W/mK，而第二代的复合涂层能提升至约20W/mK。这一提升可能源于石墨烯的层间桥联效应，使得基体中的网络更加致密，减少了界面热阻。此外，石墨烯功能化处理增强了与聚合物基体的结合，减少了声子散射，从而在厚度增加时，Z轴的热导率仍能保持相对稳定。
然而，令人困惑的是，总厚度增加时，XY轴的热导率反而下降。这看似与石墨烯的“高导热”形象相悖，实际上，是因为铜箔厚度的增加对整体散热性能产生了显著影响。尽管石墨烯涂层厚度保持在30μm左右，但铜箔厚度的翻倍使得Z轴的热导率从25W/mK提升至50W/mK，这主要归功于金属材料的特性而非石墨烯本身。
尽管如此，市场上的石墨烯导热膜并非如宣传般具备革命性的散热改善，大部分仍依赖于金属的导热性能。例如，所谓的“单层”石墨烯膜实际上是PI膜，12微米的厚度显然与石墨烯无关，这是一些厂商的误导。真正的石墨烯导热膜由CVD制备，其高热导率（5,300-1,500W/mK）和薄层特性限制了其在低端应用中的实际应用。
在技术进步的道路上，石墨烯复合导热膜作为第二代产品，虽然在垂直方向的热传导上有所提升，但真正的散热解决方案更多依赖于铜箔的使用。而第三代技术则是直接在发热元件上喷涂散热涂料，尽管尚在试验阶段，但已揭示了现有石墨散热膜的局限性，即膜层过薄导致散热效率下降。
总的来说，石墨烯导热膜的真正价值在于其独特的物理性质和潜在的应用前景，而非单靠其导热性能。手机厂商一直在寻找更高效的散热解决方案，而石墨烯导热膜的改进和优化，无疑为这一目标提供了一种可能性。然而，实际应用中，金属材料仍然占据了主导地位，石墨烯的角色更多的是作为补充和优化，而非决定性的突破。