1《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》征求意見稿編制說明一、任務來源電子設備不斷集成更強大的功能到更小組件中，溫度升高會導致設備運行速度減慢、器件故障、影響電池壽命等諸多問題。因此，溫度控制成為設計中的關鍵挑戰，散熱膜需要在厚度更薄的情況下，具備更好的導熱散熱性能。部分高端散熱膜已從傳統毫米級轉變為微米級薄膜。截至目前，國內外還沒有專門用于檢測散熱膜導熱散熱性能的標準，這導致散熱膜市場產品質量參差不齊。為了保證產品的質量和性能一致性，需要有一套完善的檢測標準和方法。因此，檢測技術的發展也是石墨烯導熱膜產業化的必然要求。石墨烯擁有優異熱學性能，單層石墨烯導熱系數高達5300W/(m·K)。以石墨烯導熱膜為代表的石墨烯散熱材料是熱管理領域具有前景的新型散熱材料，與傳統人工石墨導熱膜相比，具有理論導熱率高、膜厚可調、柔性耐彎折等優勢，且材料資源自主可控。其已在中高端智能手機、平板電腦等消費類電子產品散熱領域大規模商業化應用，還逐步向折疊屏智能手機、智能可穿戴設備、半導體封裝、新能源汽車、航空航天等領域拓展。2018年石墨烯導熱膜在智能手機領域實現商業化應用，標志著其商業化應用案例首次落地，隨后多家手機終端廠商相繼推出采用該散熱方案的旗艦機型。目前，石墨烯導熱膜行業已初步形成完整產業鏈，但仍處在產業化初期階段，國內具備量產能力的企業較少。在此背景下，制定性能檢測方法團體標準，有助于規范市場、提高產品質量、促進企業間的交流與競爭，推動整個行業的健康發展。目前，石墨烯導熱膜性能檢測相關的國家標準有GB/T13465.12-2023不透性石墨材料試驗方法第12部分：導熱系數。此標準主要針對不透性石墨材料，提供了一套標準化的導熱系數測試方法，適用于傳統石墨材料的性能評估。而《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》團體標準則將專門針對石墨烯導熱膜這一新興材料，考慮了石墨烯材料的特殊性，如其高導熱性和薄膜形態，因此在測試方法上進行了優化和創新，以更準確地反映石墨烯導熱膜的性能特點。該團體標準的優勢在于其能夠提供更為精確和針對性的測試結果，滿足石墨烯導熱膜在高性能熱管理應用中的檢測需求，推動了石墨烯材料在電子、新能源等領域的應用發展。針對石墨烯導熱膜的導熱系數、熱阻等，急需立項《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》該標準，填補標準空白點，充分考慮石墨烯導熱膜的各種性能參數和檢測方法，提高石墨烯導熱膜的整體技術水平。制定《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》團體標準具有如下重要意義：一、推動行業規范化發展2石墨烯導熱膜作為一種新型材料，其性能直接影響到下游產品的質量和應用效果。制定《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》團體標準，可以為石墨烯導熱膜的生產、銷售和使用提供統一的技術規范，推動整個行業的規范化發展。這有助于減少市場上的混亂現象，提高產品的整體質量水平。二、提升產品質量與性能通過明確的性能檢測標準，企業能夠更加精準地控制生產過程，確保石墨烯導熱膜的性能達到或超過標準要求。這不僅有助于提升產品的質量與性能，還能增強消費者對產品的信任度，從而促進產品的市場接受度和應用范圍的擴大。三、促進技術創新與進步有助于推動企業之間的技術共享和創新。同時，為了滿足或超越標準要求，企業會加大研發投入，推動石墨烯導熱膜技術的不斷進步和創新。四、保護消費者權益團體標準的制定能夠為消費者提供明確的產品性能參考，幫助消費者做出更加明智的購買決策。同時，標準的實施有助于規范市場秩序，打擊假冒偽劣產品，保護消費者權益，維護市場公平競爭。五、促進產業鏈協同發展。石墨烯導熱膜的廣泛應用涉及多個行業和領域，如電子、汽車、航空航天等。團體標準的制定有助于產業鏈上下游企業之間的協同合作，確保各個環節的產品質量與性能匹配，從而促進整個產業鏈的健康、穩定和可持續發展。二、起草單位所作工作1、起草單位本標準由常州富烯科技股份有限公司提出，由中國技術市場協會歸口。本標準由常州富烯科技股份有限公司、北京石墨烯研究院、開封平煤超導熱新材料有限公司、寧波墨西科技有限公司、福建永安市永清石墨烯研究院有限公司、江蘇一瑞達復合材料技術有限公司共同起草。2、主要起草單位及其所作工作本文件主要起草人及工作職責見表1。表1主要起草單位及工作職責起草人工作職責常州富烯科技股份有限公司、北京石墨烯研究院、開封平煤超導熱新材料有限公司項目主編單位主編人員，負責標準制定的統籌規劃與安排，標準內容和試驗方案編制與確定，標準水平的把握及標準編制運行的組織協調。人員中包括了新材料行業資深專業人員，新材料行業管理人員寧波墨西科技有限公司、福建永安市永清石墨烯研究院有限公司、江蘇一瑞達復合材料技術有限公司實際生產單位、負責匯報企業生產數據、試驗方法，參與標準編制。3三、標準的編制原則標準起草小組在編制標準過程中，以國家、行業現有的標準為制訂基礎，結合我國目前的新材料行業現狀，按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定及相關要求編制。四、標準編制過程4.1立項階段2024年12月24日，中國技術市場協會正式批準《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》立項。4.2起草階段4.2.1成立標準制定工作組，根據《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》編制需要，常州富烯科技股份有限公司、北京石墨烯研究院、開封平煤超導熱新材料有限公司、寧波墨西科技有限公司、福建永安市永清石墨烯研究院有限公司、江蘇一瑞達復合材料技術有限公司等機構相關專家成立標準制定工作組。4.2.2形成標準草案：根據工作計劃及分工安排，在系統參考、學習已有標準及研究的基礎上，標準制定工作組完成《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》各部分內容，并于2025年1月15日匯總形成標準草4.2.32025年3月10日，通過騰訊會議線上召開了《石墨烯導熱膜性能檢測技術要求》團體標準討論會，與會代表30余人參加會議。會上，標準編制組就該標準立項背景和標準框架分別進行了介紹。與會專家和代表就標準名稱、框架結構、定義、范圍、技術指標、試驗方法等內容進行了深入討論。明確了該標準編制工作方向，并提出了一系列標準內容的完善措施和修改意見、建議。在討論會結束后標準編制工作組根據與會專家及參會代表的意見和建議，對標準稿進行了修改完善，形成了標準征求意見稿和編制說明。4.3征求意見階段2025年3月27日，本標準由中國技術市場協會在全國團體標準信息平臺面向社會進行公開征求意見，同時由編制工作組向相關單位進行定向征求意見。五、標準主要內容根據生產企業常州富烯科技股份有限公司、北京石墨烯研究院、開封平煤超導熱新材料有限公司、寧波墨西科技有限公司、福建永安市永清石墨烯研究院有限公司、江蘇一瑞達復合材料技術有限公司等單位的產品數據得到以下主要技術內容：本文件規定了石墨烯導熱膜的性能檢測技術要求，包括技術要求、試驗方法。本文件適用于石墨烯導熱膜的性能檢測。規范性引用文件2術語和定義下列術語和定義適用于本文件。2.1石墨烯導熱膜grapheneheatconductionfilm以石墨烯為主體制備的具有高導熱性、柔性及耐彎折特性的膜材料。42.2耐彎折性resistancetobending材料在一定條件下反復彎曲后保持結構和性能完整性的能力。3技術要求3.1外觀a)外觀表面無破損、皺折、波紋、劃傷、氣泡、凹陷或凸起等變形缺陷；b)自然光下，無明顯色差；c)邊緣齊整，無毛刺或撕裂現象；d)膜片厚度均勻；e)密封性良好，無漏氣、滲水等現象；f)印刷標識清晰、準確、美觀，邊緣銳利且不易脫落。3.2規格石墨烯導熱膜的規格及偏差要求應符合表1的規定。序號項目單位規格1mm偏差±12厚度um偏差±10%3密度g/cm31.45～2.253.3性能石墨烯導熱膜的性能要求應符合表2的規定。表2性能指標序號項目單位指標要求1比熱容（25±3）℃0.852熱擴散系數mm2/s600～11003導熱系數（平面）800～20004拉伸強度MPa5耐彎折次數（R2,180°次）次>2×10465×105～10×1057耐溫性-400℃4試驗方法4.1外觀在室內正常光照下目視法觀察。54.2寬幅測定4.2.1試樣制備a)卷狀：沿膜材長度方向選取4個位置，覆蓋左/右邊緣（距邊10mm）、1/4處及中心位置，在每個位置的寬度方向均勻裁取至少5條試樣，試樣尺寸為40mm×實際全寬；b)片狀：采用200mm×200mm網格化定位，在四角距邊緣10mm處設置四個基準取樣點（左下、右下、右上、左上）；沿膜材寬度方向，在縱向中心軸線上等間距選取左1/4寬度、中心點及右3/4寬度三個橫向取樣點；在膜材長度方向，沿橫向中心軸線設置兩個縱向極值取樣點（距上下邊緣10mm），共9個點實施九點取樣。4.2.2測量步驟試驗步驟按下列執行：a)將試樣平鋪于無塵工作臺，避免拉伸或擠壓；b)使用激光測寬儀（精度±0.1mm）測量每份試樣的寬度，計算平均值；c)實測平均值與標稱值的差值應≤±1mm。4.3厚度測試厚度的測試應按照GB/T6672的規定進行，使用精度為±1μm的接觸式測厚儀，沿膜材對角線方向裁取10個測試點，每個點重復測量3次，取平均值。4.4密度的測試密度的測試應按GB/T1033.1規定進行，裁取10mm×10mm試樣，質量≥0.5g。稱量試樣空氣中質量m1，浸入已知密度ρ液的無水乙醇，稱量浸漬后質量m2，然后按公式（1）計算密度。P=·P液······················································(1)式中：m1 試樣在空氣中的質量；m2 試樣浸漬后的質量；液 無水乙醇的密度。4.5比熱容測試4.5.1試樣準備從石墨烯導熱膜上切取尺寸為10mm×140mm試樣且試樣平整、無缺陷。4.5.2儀器設置打開差示掃描量熱儀，并進行預熱和校準。測試在標準試驗室溫度（25±3）℃下進行，并測試試樣在50℃環境下的比熱容。4.5.3測試步驟試驗步驟按下列執行：a)將試樣靜置于差示掃描量熱儀的夾持器中；b)啟動測試程序，監測試樣在升溫過程中的熱量變化，并記錄數據；c)整理、處理測試數據，計算比熱容。4.6熱擴散系數測試按GB/T22588的要求進行試驗。64.7導熱系數測試導熱系數(λ)可通過以下兩種方式確定：a)直接測試法：使用導熱系數測試儀直接測量；b)間接計算法：基于熱擴散系數、密度和比熱容，按公式（3）計算： 式中： 導熱系數； 熱擴散系數； 密度；c-----------比熱容。4.8拉伸強度測試拉伸強度測試應按GB/T1040.1的規定進行測試。4.9耐彎折次數測試4.9.1儀器MIT式耐折測試儀。4.9.2試驗條件荷重方式：砝懸吊式4.9N；彎曲頻率：250次/分;彎曲角度：90～180°;彎曲夾具R角：5mm。4.9.3試驗步驟試驗步驟按下列執行：a)切取試樣尺寸為10mm×140mm；b)把試樣兩端分別夾在上下兩個夾具上，保持平整；c)以250次/分的頻率對試樣進行折彎，觀察彎曲30000次后是否有明顯裂紋，如無明顯裂紋為合格；d)根據測試結果完成測試報告，結果應符合表1的規定。4.10電導率測試4.10.1儀器a)四探針測試主要包括主機、測試架和四探針頭；b)量具采用游標卡尺、千分尺。4.10.2試驗條件試驗室溫度為（25±3）℃。4.10.3測試步驟試驗步驟按下列執行：a)測量石墨烯導熱膜的厚度，試樣尺寸取100mm×100mm；b)按照四探針測試方法測試石墨烯導熱膜的方塊電阻；c)根據方阻與電導率的關系計算出電導率；7d)根據測試結果完成測試報告，其結果應符合。4.11耐溫性測試4.11.1儀器與設備試驗設備有：a)恒溫烘箱：控溫精度±1℃,溫度均勻性≤±2℃,溫度范圍0～300℃;b)表面皿或耐高溫托盤；c)光學顯微鏡或電子顯微鏡。4.11.2試樣準備4.11.2.1從待測石墨烯導熱膜上切取尺寸為100mm×100mm的試樣3片，要求邊緣平整、無初始缺陷。4.11.2.2試樣在測試前需在標準實驗室環境（（25±3）℃,濕度50%RH）中靜置24h。4.11.3測試步驟試驗步驟按下列執行：a)將恒溫烘箱預熱至設定溫度（100℃),待溫度穩定后放入試樣；b)開始計時，連續保持100℃環境240h；c)測試期間每24h記錄一次烘箱溫度，并檢查試樣狀態；d)測試結束后，關閉烘箱，待溫度降至室溫后取出試樣，試樣應符合本文件的要求。六、標準水平分析6.1采用國際標準和國外先進標準的程度經查，暫無相同類型的國際標準與國外標準，故沒有相應的國際標準、國外標準可采用。6.2與國際標準及國外標準水平對比本標準達到國內先