近年來，“石墨烯”一直是廠商們炒作的科技概念。“石墨烯貼紙”“石墨烯口罩”乃至“石墨烯短褲”……一夜之間仿佛成了財富密碼，萬事萬物都可以用“石墨烯”一詞來提高“科技含量”。

石墨烯概念在散熱領(lǐng)域的應(yīng)用，也早已有之。更有所謂“石墨烯涂料”，能夠“讓散熱器更強勁”。它到底是一種“科技傳奇”、一次“技術(shù)革命”，抑或僅僅只是個徹頭徹尾的圈套與忽悠呢？

在本篇文章里，我就將針對市售的“石墨烯散熱涂料”展開個人測試，希望能解答你的疑惑。

傳奇，或是圈套？

“石墨烯”一詞，經(jīng)常出現(xiàn)在各類散熱器的宣傳之中。

無一例外，這些散熱器都有著一層灰黑色涂層。由于和石墨/石墨烯的顏色有幾分相似，商家往往會對涂層的效果大加渲染。

從理論上說，石墨烯涂料確實有可能促進散熱。熱量傳遞共有三種方式——物理接觸的“熱傳導”、借助流體（空氣）傳熱的“熱對流”，以及通過電磁波散發(fā)的“熱輻射”。

一切溫度高于絕對零度的物體，都可以產(chǎn)生熱輻射。溫度越高，熱輻射散發(fā)的能量也就越大。

盡管如此，熱輻射依然不是散熱的最主要部分。就電腦散熱器常用的銅、鋁材料而言，它們的輻射率通常很低。在散熱過程中，熱輻射的貢獻微乎其微。

此外，如果安裝風扇進行“強制對流”，熱對流的占比將大大提升，散熱片表面的溫度也會大幅下降，熱輻射的作用因而進一步降低。對普通的風冷散熱器而言，熱輻射的意義十分有限。

但是對一些無風扇、采用“自然對流”散熱的設(shè)備來說，熱輻射的作用就至關(guān)重要了——而這，才是石墨烯材料大展宏圖的舞臺。

有研究表明，裸鋁板的輻射率僅為0.07。但在噴涂了“石墨烯材料”后，輻射率便會暴增至0.88。熱輻射速度有了巨大的提升！

當然，空有輻射率還不夠，石墨烯涂層之所以能促進散熱，另一大因素便在于其導熱率較高——在垂直方向上，真正“石墨烯涂層”的導熱系數(shù)可達15—30W/m?K，盡管與金屬鋁的240W/m?K仍有不小差距，但已經(jīng)遠遠超越傳統(tǒng)黑色油漆（＜1W/m?K）了。

不過，理論終歸是理論。先不提“實驗數(shù)據(jù)”與“量產(chǎn)應(yīng)用”之間的鴻溝，市面上銷售的“石墨烯”能否有如此效果，還是個未知數(shù)。

而在購物網(wǎng)站搜索“石墨烯散熱涂料”，眼前這瓶2DGr產(chǎn)品赫然居于前列。

它的商品介紹中，同樣不乏有“讓散熱器更強勁”“散熱優(yōu)化設(shè)計”等字樣?？瓷先ニ坪鯚o限美好，但是“提升±10%”的奇特描述 也讓我隱約有些不安。

相信大家都想知道，它究竟是否真的具備增強散熱的能力？在被動散熱的硬盤散熱片上，它的效果又有多好呢？

在好奇心的驅(qū)使下，我決定進行一次對比測試。

測試方法

本次測試的材料，是兩塊相同規(guī)格的鋁制硬盤散熱片。其中，一片散熱片將手工刷涂2DGr石墨烯涂料，而另一塊則保持原色。

鋁片的長度約是70mm、寬20mm，厚度為3mm左右。根據(jù)商品介紹中的建議，為了避免影響傳熱效果、產(chǎn)生短路現(xiàn)象，散熱器與發(fā)熱物體的接觸面并沒有涂布石墨烯。

如前所述，溫度越高，熱輻射占比通常越大。為了增大測試強度、創(chuàng)造更大的溫差，我使用的硬盤是兩塊118G容量的Optane傲騰 800P。

這是一種使用PCM“相變存儲器”原理的特殊硬盤。它通過局部高溫改變電阻 從而記錄數(shù)據(jù)，因此功耗相當驚人。

同時，為了減少機箱內(nèi)氣流對結(jié)果的干擾，我將待測硬盤安裝在USB Type-C轉(zhuǎn)接板上，以移動硬盤的方式參與測試。

使用硬盤測試軟件Urwtest上進行數(shù)輪18GB的寫入、讀取校驗。在此過程中，通過CystrialDiskInfo軟件記錄其傳感器溫度。

對比這些數(shù)據(jù)，我們就能驗證石墨烯涂料的效果。而其它影響散熱的因素，如導熱墊、室溫等，都將盡可能保持一致。

這些“神乎其神”的石墨烯涂料，真的有助于硬盤散熱嗎？多說無益，就讓我們在實測中見真章吧。

實際對比

第一輪測試

在測試開始時，兩塊硬盤的初始溫度略有一些區(qū)別。裝有石墨烯散熱片的盤符M組為38℃，而普通散熱片的盤符L組則是40℃。

首先進入18GB文件的寫入環(huán)節(jié)，兩塊硬盤的溫度穩(wěn)定提升。在寫入結(jié)束、開始校驗時，石墨烯M組，僅有46℃，而普通L組的溫度已上升至49℃。

很快，校驗完成。兩塊硬盤的平均速度非常接近。然而普通L組的溫度已上升至51℃，石墨烯M組的溫度僅為47℃。溫度差距進一步增大，硬盤也開始了第二次寫入。

在寫入校驗完成后，本輪測試完成。兩塊硬盤的平均速度不相上下，均沒有發(fā)生過熱現(xiàn)象。

而在溫度方面，石墨烯M組的最終成績?yōu)?3℃，普通L組則是56℃。相較于測試開始時的2℃溫差，石墨烯散熱片帶來了約1℃的散熱效果增益。

這樣的散熱效果不能說沒有，但遠遠未能達到我的預(yù)期。熱成像數(shù)據(jù)顯示，在測試過程中，“石墨烯”硬盤散熱片的溫度接近50℃——遠遠高于滿載時的風冷鰭片溫度。如果涂層真如傳言般有效，此時的熱輻射應(yīng)已不容忽視了。

為了排除硬盤的個體差異，我將兩塊硬盤的散熱片相互對調(diào)，隨后開始第二輪實驗。

第二輪測試

在本輪測試中，石墨烯組的盤符為L，而普通組的盤符為M。兩塊硬盤的起始溫度仍然有一些差別。但這次是普通M組的溫度更低1℃。

由于硬盤內(nèi)已事先寫入測試數(shù)據(jù)，首先進行的是校驗環(huán)節(jié)。兩款硬盤的溫度穩(wěn)定提升，校驗結(jié)束時，石墨烯組的溫度已上升至41℃，而普通組則是40℃。

隨后進行數(shù)據(jù)寫入，硬盤的溫度略有上漲，但普通M組與石墨烯L組仍然保持著1℃的溫度差。

第二輪寫入開始。這一次，石墨烯組追回了1度差距。兩塊硬盤有了相同的溫度，讓我們繼續(xù)關(guān)注接下來的表現(xiàn)。

最后一輪校驗環(huán)節(jié)結(jié)束，兩塊硬盤的溫度均為57℃，仍然保持一致?？紤]到起始溫度上的差異，石墨烯組還是取得了1℃的微弱優(yōu)勢。

測試完成。兩輪測試均表明，在“自然對流”的硬盤散熱片上，2DGr“石墨烯涂層”約能帶來1℃的溫度改善。

查閱相關(guān)資料，一些數(shù)據(jù)引起了我的注意。

在8W的發(fā)熱功率下，實驗室中那涂有“石墨烯涂層”的鋁片，可創(chuàng)造出約3℃的溫度優(yōu)勢。而此時，鋁片表面同環(huán)境溫度的差距僅有23℃。

對比之下，在本次測試中，“石墨烯鋁片”表面同環(huán)境的溫度差距已近30℃。溫差更大，熱輻射理應(yīng)更強，可還是沒能取得更理想的結(jié)果。

測試結(jié)果中那約1℃的改善，也很難斷定是否全是熱輻射的功勞。不排除是石墨烯涂料帶來了額外熱容，從而緩解了硬盤的升溫。

除了散熱效果，石墨烯涂料的其它方面也同樣值得關(guān)注。

其它問題

萬用表測試顯示，“石墨烯散熱涂料”有較大的電阻，基本不會導電。這與2DGr包裝上的數(shù)據(jù)相符。

雖然，賣家聲稱石墨烯涂料“耐磨不易掉、涂層防氧化”，但實際效果并沒有那么美好。

或許是人工刷涂的局限性，比起散熱器上的“原廠黑化涂層”，自行涂布的“石墨烯層”厚度很不均勻。

涂料很難深入到鋁片的縫隙之中，卻又在一些角落大量堆積。它的表面坑坑洼洼，凝固之后的瑕疵隨處可見。

除此以外，石墨烯涂層的牢固程度也不理想，它無法可靠地貼敷在散熱片表面，稍微用力便能拭去涂層。在日常使用時，邊角脫落的情況更時有發(fā)生。

對于沒有噴漆經(jīng)驗的我而言，或許這便是人工刷涂方式的局限性吧

如有條件，還是建議配合噴罐使用它。

后記

受限于材料與能力的限制，這次測試不一定能完全反映出市售“石墨烯散熱涂料”的全貌。但對于它的效果與特性，我的心中已有了答案。

你如何看待近年來愈演愈烈的石墨烯浪潮呢？歡迎在評論區(qū)留下你的看法。

希望這些文章能幫到你！