灵活的化石墨烯/聚乙烯酒精) 薄膜朝着高热处理能力的方向发展
Jinghao Huo1, Guoqiang Zhang1, Xinyi Zhang1
1School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials, Institute of Frontier Science and Technology Transfer, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an 710021, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 3, 2023
概括
化石墨烯氧化物 (FG) 提高了复合膜的导热性. 这种新的方法可以改善柔性电子产品的散热,而无需使用危险化学品.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 石墨烯在平面内具有优异的导热性,但在横平面内具有较差的导热性,这限制了其在热管理中的应用.
- 引入原子可以修改石墨烯的电子特性并提高导热性.
- 开发用于化石墨烯氧化物 (FG) 生产的安全有效方法至关重要.
研究的目的:
- 使用安全的低温固体相反应制备化石墨烯氧化物 (FG).
- 开发FG/聚乙醇 (PVA) 复合膜,以改善热管理.
- 研究和结合对FG/PVA薄膜的热和机械性能的影响.
主要方法:
- 在低温固体相反应中,将原子移植到石墨烯氧化物上,使用聚乙烯化物作为源.
- 制造FG/PVA复合薄膜,通过连续真空过FG分散和水性PVA溶液.
- 描述产生的薄膜的导热性 (在平面内和横平面内) 和机械性质 (抗拉强度,破裂时的延长).
主要成果:
- 准备好的FG/PVA复合膜由于FG中的和PVA中的基团之间存在键,因此具有增强的导热性.
- 含10.4 wt%FG的N-FG/PVA薄膜在平面内实现了7.13 W m-1 k-1的导热率,并在横平面内实现了1.42 W m-1 k-1的导热率.
- 复合膜表现出良好的机械性能,抗拉强度为60MPa,破裂时的延长率为28%.
结论:
- 开发的低温固体相方法为生产具有增强热性能的FG提供了安全的途径.
- FG/PVA复合膜显示了灵活电子设备中热管理应用的巨大潜力.
- 和结合的协同效应有效地提高了复合膜的导热率和机械完整性.
