石墨烯导热系数与氧化石墨烯导热系数的导电导热系数是否有差别

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-10-08 04:21 标签： 石墨烯导热系数

【摘要】：本论文主要研究了用兩种联苯型液晶分子:4-烯丙氧基-4’-羟基联苯(AOBPO)和4,4’-二烯丙氧基联苯(DABP)改性三种不同来源的石墨烯导热系数:氧化石墨烯导热系数(GO),化学还原法石墨烯導热系数(rGO),高温还原法石墨烯导热系数(GNS,3000?C的条件下还原),由此制备出了液晶功能化石墨烯导热系数:GO-AOBPO,r GO-AOBPO,GNS-AOBPO,GO-DABP,rGO-DABP,GNS-DABP采用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、荧光光谱、热分析偏光显微等对材料的形貌、结构以及液晶与石墨烯导热系数间的相互作用力进行表征。此外,文章还用液晶功能化石墨烯导热系数与有机硅改性环氧树脂预聚物共混,制得了石墨烯导热系数纳米导热复合材料;用石墨烯导热系数包覆铜纳米粒子、氮化铝及氮化硼填料制得了石墨烯导热系数包覆铜纳米粒子/氮化铝及/氮化硼导热复合材料,并对其导热、导电性能展开了研究红外光谱显示仅GO-AOBPO之间通过囲价键(酯基)的形式结合在一起。荧光光谱显示氧化石墨烯导热系数(GO)、化学还原法石墨烯导热系数rGO以及高温还原法石墨烯导热系数GNS分别和AOBPO及DABP液晶复合后,均存在π-π堆积;材料的XRD表征显示,GO-AOBPO复合材料的平均层间距为0.34 nm经过液晶改性后的化学还原法石墨烯导热系数rGO以及高温还原法石墨烯导热系数GNS的结构未受到影响。热失重实验证明了液晶对三种不同来源石墨烯导热系数的功能化改性对导热复合材料的导热性能测试发現:分别使用经过两种液晶改性的石墨烯导热系数材料作为填料的导热材料,其导热性能比使用未改性的填料均有所提高。通过施加剪切力场對石墨烯导热系数进行诱导取向,复合材料的导热系数有大幅度提高复合材料的导电性也随着填料含量的增加而提高,材料的导电性在施加剪切力场时(除氧化石墨烯导热系数外)亦有所改善,氧化石墨烯导热系数填充的导热复合材料是绝缘的。其中填料的含量达到9 wt%的GNS–AOBPO在施加剪切仂场后,其导热系数提高至1.161 W/(m?K);含9 wt%填料的GNS-DABP在取向后,其导热系数提高至1.256 W/(m?K)对石墨烯导热系数包覆铜纳米粒子氮化铝复合导热材料的性能测试显示,石墨烯导热系数包覆铜纳米粒子含量在23 wt%时,导热系数大幅度提高到3.908 W/(m?K)。石墨烯导热系数包覆铜纳米粒子氮化硼导热复合材料在石墨烯导热系数包覆铜纳米粒子含量达在10 wt%时,导热系数可提高到3.811 W/(m?K)这两种导热复合材料在具有较高导热系数的同时,依旧保持着优良的绝缘性能。

【学位授予单位】：深圳大学
【学位授予年份】：2017


石墨烯导热系数是一种新型的纳米材料具有一些独特的物理和化学性质，如高机械强度、良好的导电导热性、比表面积大、化学稳定性好等关于石墨烯导热系数的应鼡涉及到电子、信息、能源、材料、催化和生物医药等多个领域。用石墨烯导热系数制备纳米复合材料的实验和理论研究拓展了石墨烯导熱系数的应用近几年也取得了一定成果。本案例应客户要求检测铝基纳米石墨烯导热系数复合材料的热辐射和导热系数，以确定其是否符合生产要求

在环境温度为23±2℃， 湿度为50±5%R.H的条件下使用 SR-5000红外傅里叶测试仪（以色列  SR-5000），根据检测标准GJB 3 材料和涂层反射率和发射率測试方法 第2部分：发射率进行检测在校准板发射率为0.985的条件下，测得样品发射率为0.444

从测试结果可知，样品的热辐射值比较大在较大程度上满足散热的需求。

在环境温度为23±2℃湿度为50±5%R.H的条件下，使用激光导热系数测试仪（耐驰 LFA 467）差示扫描量热仪（耐驰 DSC214），根据检測标准ASTM E1461-13用闪光法测定热扩散率的标准试验方法进行检测

将试样制备成夹具要求的形状尺寸（横向测试为直径25.4mm圆片，纵向测试为直径12.7mm圆片）使用千分尺测试并记录试样厚度。调试仪器将样品平稳的放在对应的样品托盘中，使试样垂直稳定并置于激光导热仪炉体内。设置检测参数及定温程序开始检测，测得其热扩散系数使用天平用排水法测得样品密度，使用差示扫描量热仪测得样品比热容根据导熱系数的计算公式（导热系数=热扩散系数×比热容×密度），计算得出数据如下：

导热系数（W/m?K）
铝基纳米石墨烯导热系数复合材料

综上數据分析，根据客户给的规格值样品符合生产要求，满足客户要求

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