具有化石墨烯纳米填充剂的环氧复合材料的增强热导电性和介电性质

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 现代电力和电子技术中对高性能介电物的需求不断增加.
• 传统单聚合物在导热性,介电性和机械性能方面的局限性.
• 复合介电材料为克服这些局限性提供了一个有希望的解决方案.

研究的目的:

• 使用化石墨烯 (F-石墨烯) 和环氧树脂开发一种多功能纳米复合材料.
• 评估F-石墨烯/环氧复合物的热,介电和机械性能.
• 评估这种复合材料在先进的电力和电子应用中的潜力.

主要方法:

• 通过混合制造F-石墨烯/环氧纳米复合材料.
• 测量热导电性的方法.
• 介电性质的评估,包括断裂强度,介电常数,介电损耗和交流电导率.
• 评估热稳定性和机械强度.

主要成果:

• 在低填料负载 (1.0 wt.%) 的情况下,实现了高热导率 (0.3304 W·m-1·K-1),比纯环氧增加了67.63%.
• 展示了高分解强度 (78.60 kV/mm).
• 证明了高介电常数 (8.23),低介电损耗 (<0.015) 和低交流导电性 (<10-11 S·m-1).
• 展示了出色的热稳定性和机械强度.

结论:

• 这种F-石墨烯/环氧复合物表现出卓越的多功能性能.
• 这种材料适用于开发和制造先进的电力和电子设备.
• 该研究强调了F-石墨烯作为高性能介电复合材料的填充剂的潜力.