化石墨烯热导体水凝具有固体-液体互穿热导网络
Rui Tian1, Xiaohua Jia1, Yunfei Bai1
1School of Materials Science & Engineering, Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an, Shaanxi 710021, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|December 19, 2023
概括
这项研究开发了使用芳香聚胺纳米纤维和化石墨烯的先进复合水凝. 这些材料为灵活的电子和冷却应用提供了增强的导热性和机械强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 灵活的电子设备需要具有出色机械灵活性的材料.
- 传统水凝的低导热率限制了它们在高功率集成柔性电子设备中的应用.
研究的目的:
- 为先进的灵活电子产品开发具有高导热性的复合水凝.
- 为了创建具有双重交叉连接网络和增强性质的水凝.
主要方法:
- 复合水凝是使用芳香聚胺纳米纤维 (ANF) 和化石墨烯 (FG) 加固聚乙烯醇 (PVA) 构成的.
- 通过浸泡酸 (TA) 溶液来实现交叉链接,形成固体-液体相互透的导热网络.
- 机械性能,摩擦系数和导热率的表征.
主要成果:
- 由于多结合,PVA-ANF-FG3T11.1%复合水凝显示出改善的机械性能 (拉力模量:0.89 MPa,拉力强度:1.23 MPa,破裂能量:3.45 MJ cm-3).
- 实现了0.178的低摩擦系数,适用于高摩擦应用.
- 观察到高热导率为1.42 W m-1 K-1,归因于协同固体-液体网络.
结论:
- 与传统材料相比,开发的复合水凝具有优越的机械和热性能.
- 协同热导电网络增强了散热能力.
- 这些水凝显示出在柔性可穿戴电子产品和热接口材料 (冷却糊) 中应用的巨大潜力.
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