在热导电纳米纤维化纤维素膜中通过界面工程对石墨烯的功能化
Na Song1, Xingshuang Hou1, Pei Gao1
1Research Center of Nanoscience and Nanotechnology, College of Science, Shanghai University, Shanghai 200444, P. R. China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|January 15, 2025
概括
研究人员使用功能化石墨烯和纳米纤维化纤维素 (NFC) 开发了柔性纳米复合材料,以改善热管理. 这种材料显示了由于降低了界面热阻和更好的石墨烯对齐而增强的散热.
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:
- 灵活的纳米复合材料对于热管理至关重要.
- 接口热阻 (R_bd) 限制了这些材料的散热.
- 纳米纤维化纤维素 (NFC) 是这种应用的一个有前途的组件.
研究的目的:
- 为了提高柔性纳米复合材料的导热性.
- 为了降低石墨烯和NFC之间的界面热阻.
- 为制造先进的导热材料提供指南.
主要方法:
- 石墨烯与1-pyrenemethylamine化物 (PyNH2) 的非共价功能化.
- 功能化石墨烯与NFC通过真空辅助过自组装.
- 使用有效介质近似 (EMA) 和二维X射线散射进行表征.
主要成果:
- 达到11.32 W·m−1·K−1的热导率,填充剂含量为5 wt%.
- 由于pyrene功能化,已经证明了较低的界面热电阻 (R_bd).
- 在NFC矩阵中观察到石墨烯的高度定向度.
结论:
- 二烯功能化有效降低R_bd并增强热导率.
- 开发的纳米复合材料显示了热管理应用的巨大潜力.
- 这项工作为设计高性能导热纳米复合材料提供了一条途径.
