一、中间相沥青基碳纤维（MPCF）简介

MPCF以易石墨化材料中间相沥青为前驱体，经纺丝、氧化、碳化、石墨化等一系列工艺加工而成。由碳元素组成的片层大分子沿纤维轴取向排列，纤维呈高度石墨化状态，在宏观上表现出高模量、高导热、导电性、电磁屏蔽性、阻尼性、热膨胀系数低等优异性能，模量可达900GPa以上，导热系数可达1200w/m﹒k以上。

二、中间相沥青基碳纤维（MPCF）应用领域

1.碳/碳 、碳/陶复合材料

MPCF作为增强材料，赋予复合材料较高的力学性能，制件在高温、高压等苛刻条件下不易产生脆裂、破损、变形等问题；

MPCF导热系数大于1200W/m﹒K，加工而成的碳/碳复合材料优势导热方向导热系数大于700W/m﹒K；

MPCF热膨胀系数低，通过合理的设计可使复合材料总体膨胀系数接近0；

MPCF灰分值接近于0，避免了杂质元素对工艺过程的干扰，可生产高纯度、大尺寸硅晶体；

产品形态多样化，可满足不同工艺及应用场景需求。

可成型工艺

1.1.MPCF碳/碳、碳/陶复合材料典型应用

单晶硅/多晶硅冶炼炉

飞机及重载设备刹车片

固体火箭发动机喷管

运载火箭喉衬

空间飞行器大面积薄板结构

高超声速飞行器热端部件

热场材料、飞机及重载设备刹车片、火箭喉衬

2.中间相沥青基碳纤维（MPCF）导热/导电塑料

MPCF可赋予塑料优异的导热/导电/电磁屏蔽等性能，在许多领域替代金属材料。

30%比重的中间相沥青基碳纤维短切或磨碎纤维填充尼龙66复合材料可实现拉伸强度大于200MPa，弯曲模量大于20GPa，导热系数大于10W/m﹒K，体积电阻率小于100Ω﹒cm的综合性能水平。

2.1.导热塑料市场应用：

LED照明散热器

电机/电动工具外壳

线路板/电子器件封装材料

笔记本/平板电脑前后盖

手机、基站等EMI/RFI电磁屏蔽

自动驾驶系统毫米波雷达电磁屏蔽

氢燃料电池双极板

通讯基站发射塔悬挂结构

保密通讯电磁屏蔽

金属压铸基站壳体优质替代方案

散热器、电磁屏蔽磁体

3.中间相沥青基碳纤维（MPCF）用于5G芯片散热垫片

MPCF磨碎纤维与硅橡胶基体复合，纤维在流场、电场、磁场等方式作用下在硅橡胶中实现取向排列后，制成的导热垫片在厚度方向导热系数高达60W/m﹒K以上，是目前解决5G芯片界面散热问题的优选方案。国内多家散热材料知名企业，已经开始采用MPCF作为新一代散热技术方案，将导热填料阵列化，从而实现导热系数质的提升。

5G芯片导热垫片

4.中间相沥青基碳纤维（MPCF）金属基复合材料

金属基复合材料是以金属为基体，无机非金属的纤维、晶须、颗粒或纳米颗粒等为增强体，经复合而成的新材料，一般可分为铝基、镁基、钛基、铜基和铁基复合材料等。MPCF金属基复合材料可解决常规材料难以应对的高功率设备、高热流聚集部位的散热问题。表现为：

减轻制件重量；

优势方向导热系数达到700W/m﹒K以上；

MPCF热膨胀系数低，与金属基体结合，整体热膨胀系数可设计性强；

保留原金属材料制件的工艺性及与设备整体的匹配性。

4.1.MPCF金属基复合材料应用

电子产品封装材料

汽车用大功率基板

高导热覆铜板

光伏背板及光伏逆变器

高导热印刷电路板（PCB）、功率器件

光伏逆变器（IGBT）、汽车电源基板

5.电动汽车电池盒

锂离子电池因具备高能量密度、高功率密度和长使用寿命的特点，存在热失控问题，为提高电池运行安全性和稳定性，电池包外壳需要具备导热且阻燃的特点。采用中间相沥青基碳纤维复合材料方案制造电池包外壳，可实现壳体大幅度减重、导热性能明显提升、阻燃作用明显的预期效果。

三菱、特瑞堡等多家企业已采用中间相沥青基碳纤维作为导热及增强材料，研制出能在高于1000℃的火焰环境下耐受时长超5min的导热阻燃复合材料。并在电动汽车电池盒上获得应用。

电动汽车电池盒、导热阻燃复合材料

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