演讲题目:石墨烯聚合物复合材料及其在热量管理方面的应用
内容摘要
石墨烯高导热性质为发展高性能导热界面材料提供了可行路径。作为导热填料,石墨烯构建的导热通路可提升聚合物基复合材料热导率几个数量级,并已在各类聚合物基体中得到应用。然而,在这样的复合材料体系中,声子沿高导热通路传输时向基体树脂的泄漏在很大程度上限制了复合材料导热性能的进一步提升。我们发现石墨烯除了作为导热通路,还可以有效抑制声子向基体树脂的泄漏,从而大幅提升导热界面材料的传热效率。利用树脂自身柔韧性和弹性导热通路相结合,该界面材料可在26-35 psi压缩应力下实现30%的压缩应变,压缩循环10,000次后仍可保持96%以上的回弹力,且具有低的界面热阻(0.3 Kcm2/W)和高的热导率(220 W/m.K以上),相比同类商业产品的垂直热导率提升5倍以上。而且,我们还可以进一步提高复合材料热导率至340 W/m.K以上,其在60 psi压力下的界面热阻仅为0.23 Kcm2/W,展现了迷人的应用前景。