一、中間相瀝青基碳纖維（MPCF）簡介

MPCF以易石墨化材料中間相瀝青為前驅體，經紡絲、氧化、碳化、石墨化等一系列工藝加工而成。由碳元素組成的片層大分子沿纖維軸取向排列，纖維呈高度石墨化狀態，在宏觀上表現出高模量、高導熱、導電性、電磁屏蔽性、阻尼性、熱膨脹系數低等優異性能，模量可達900GPa以上，導熱系數可達1200w/m﹒k以上。

二、中間相瀝青基碳纖維（MPCF）應用領域

1.碳/碳 、碳/陶復合材料

MPCF作為增強材料，賦予復合材料較高的力學性能，制件在高溫、高壓等苛刻條件下不易產生脆裂、破損、變形等問題；

MPCF導熱系數大于1200W/m﹒K，加工而成的碳/碳復合材料優勢導熱方向導熱系數大于700W/m﹒K；

MPCF熱膨脹系數低，通過合理的設計可使復合材料總體膨脹系數接近0；

MPCF灰分值接近于0，避免了雜質元素對工藝過程的干擾，可生產高純度、大尺寸硅晶體；

產品形態多樣化，可滿足不同工藝及應用場景需求。

可成型工藝

1.1.MPCF碳/碳、碳/陶復合材料典型應用

單晶硅/多晶硅冶煉爐

飛機及重載設備剎車片

固體火箭發動機噴管

運載火箭喉襯

空間飛行器大面積薄板結構

高超聲速飛行器熱端部件

熱場材料、飛機及重載設備剎車片、火箭喉襯

2.中間相瀝青基碳纖維（MPCF）導熱/導電塑料

MPCF可賦予塑料優異的導熱/導電/電磁屏蔽等性能，在許多領域替代金屬材料。

30%比重的中間相瀝青基碳纖維短切或磨碎纖維填充尼龍66復合材料可實現拉伸強度大于200MPa，彎曲模量大于20GPa，導熱系數大于10W/m﹒K，體積電阻率小于100Ω﹒cm的綜合性能水平。

2.1.導熱塑料市場應用：

LED照明散熱器

電機/電動工具外殼

線路板/電子器件封裝材料

筆記本/平板電腦前后蓋

手機、基站等EMI/RFI電磁屏蔽

自動駕駛系統毫米波雷達電磁屏蔽

氫燃料電池雙極板

通訊基站發射塔懸掛結構

保密通訊電磁屏蔽

金屬壓鑄基站殼體優質替代方案

散熱器、電磁屏蔽磁體

3.中間相瀝青基碳纖維（MPCF）用于5G芯片散熱墊片

MPCF磨碎纖維與硅橡膠基體復合，纖維在流場、電場、磁場等方式作用下在硅橡膠中實現取向排列后，制成的導熱墊片在厚度方向導熱系數高達60W/m﹒K以上，是目前解決5G芯片界面散熱問題的優選方案。國內多家散熱材料知名企業，已經開始采用MPCF作為新一代散熱技術方案，將導熱填料陣列化，從而實現導熱系數質的提升。

5G芯片導熱墊片

4.中間相瀝青基碳纖維（MPCF）金屬基復合材料

金屬基復合材料是以金屬為基體，無機非金屬的纖維、晶須、顆粒或納米顆粒等為增強體，經復合而成的新材料，一般可分為鋁基、鎂基、鈦基、銅基和鐵基復合材料等。MPCF金屬基復合材料可解決常規材料難以應對的高功率設備、高熱流聚集部位的散熱問題。表現為：

減輕制件重量；

優勢方向導熱系數達到700W/m﹒K以上；

MPCF熱膨脹系數低，與金屬基體結合，整體熱膨脹系數可設計性強；

保留原金屬材料制件的工藝性及與設備整體的匹配性。

4.1.MPCF金屬基復合材料應用

電子產品封裝材料

汽車用大功率基板

高導熱覆銅板

光伏背板及光伏逆變器

高導熱印刷電路板（PCB）、功率器件

光伏逆變器（IGBT）、汽車電源基板

5.電動汽車電池盒

鋰離子電池因具備高能量密度、高功率密度和長使用壽命的特點，存在熱失控問題，為提高電池運行安全性和穩定性，電池包外殼需要具備導熱且阻燃的特點。采用中間相瀝青基碳纖維復合材料方案制造電池包外殼，可實現殼體大幅度減重、導熱性能明顯提升、阻燃作用明顯的預期效果。

三菱、特瑞堡等多家企業已采用中間相瀝青基碳纖維作為導熱及增強材料，研制出能在高于1000℃的火焰環境下耐受時長超5min的導熱阻燃復合材料。并在電動汽車電池盒上獲得應用。

電動汽車電池盒、導熱阻燃復合材料

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