浙江大學研究團隊成功研發高導熱超柔性石墨烯組裝膜

2017-06-06  來自: 西安百家樂官網實驗室設備有限公司 瀏覽次數:75

浙江大學研究團隊成功研發高導熱超柔性石墨烯組裝膜



  近日,浙江大學高分子係高超團隊研發出一種高導熱超柔性石墨烯組裝膜,這一成果解決了宏觀材料高導熱和高柔性不能兼顧的世界性難題,有望在高效熱管理、新一代柔性電子器件及航空航天等領域獲得重要應用。文章發表在《先進材料》上。

 

  高導熱超柔性石墨烯組裝膜導熱率最高達到2053W/mK(瓦特/米開),接近理想單層石墨烯導熱率的40%,創造宏觀材料導熱率的新紀錄;同時該材料由微褶皺化大片石墨烯組裝而成,具有超柔性,可被反複折疊6000次,承受彎曲十萬次。

 

  電子電器工作時會發熱,需要高效熱管理來保證其正常運行。新一代器件還要求可彎折性。但現有宏觀材料的高導熱和高柔性往往難以兼得。而石墨烯的出現為解決這一矛盾提供了理論上的可能。

 

  據悉,高超團隊創造性地提出了“大片微褶皺”思路:大片石墨烯缺陷少,可實現高導熱率;微褶皺使材料在拉伸彎折時有足夠的應變空間,可確保高柔性。

 

  高超表示,這一新思路實現起來倒很簡便。三步即可完成:大片氧化石墨烯水分散液通過刮塗成膜;高溫熱處理,膜中的含氧官能團在高溫下分解,釋放出氣體,同時隨著溫度的升高,石墨烯缺陷結構逐步修複,氣體被阻隔在石墨烯膜內部,因膨脹形成微氣囊;機械輥壓成膜,在外加壓力下微氣囊的氣體被排出,形成微褶皺。

 

  研究者還使用了無碎片的超大片氧化石墨烯作為原料,以降低邊緣聲子逸散。同時,采用高溫熱處理,去除石墨烯表麵的官能團並修複石墨烯內部孔洞,得到少缺陷的石墨烯結構。這些結構變化通過拉曼、XRD及透射電鏡檢測進行了確證。所得石墨烯膜的熱導率平均值為1900 W/mK,最高值達到2053 W/mK。

 

  編輯點評

 

  石墨烯因具備力學、光學、電學和微觀量子等眾多方麵的優異特性,被譽為“改變21世紀”的先進材料。隨著人類日益增長的健康消費需求,憑借石墨烯的優越性能,由石墨烯研發的越來越多的新產品將會廣受市場青睞。


關鍵詞: 檢測           

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