石墨烯散熱研究獲進(jìn)展
上海大學(xué)教授劉建影團(tuán)隊(duì)與法國(guó)中央納米研究院，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作，在石墨烯散熱研究上獲新進(jìn)展，相關(guān)研究近日發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》。
石墨烯是二維的單層碳原子晶體，與三維材料相比，其低維結(jié)構(gòu)可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，并賦予其特殊的聲子擴(kuò)散模式。石墨烯所具有的快速導(dǎo)熱與散熱特性使得石墨烯成為極佳的散熱材料，可用于智能手機(jī)、平板電腦、大功率節(jié)能LED照明、衛(wèi)星電路、激光武器、高集成度系統(tǒng)熱點(diǎn)等的散熱。
盡管石墨烯在熱管理領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿�，但這些性能都是基于其微觀的納米尺度，難以直接利用。因此，將納米尺度的石墨烯制備成宏觀的薄膜材料并保持其納米效應(yīng)，同時(shí)減少其和基底的界面接觸熱阻，是石墨烯在熱管理規(guī)模化應(yīng)用的重要途徑。劉建影團(tuán)隊(duì)采用化學(xué)還原氧化石墨烯并采用真空抽濾的方法制備石墨烯薄膜，結(jié)果顯示用該方法制備的20微米薄膜，適合大規(guī)模工業(yè)制備。
同時(shí)，針對(duì)石墨烯薄膜和二氧化硅界面接觸熱阻大的問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)采用在石墨烯薄膜和二氧化硅界面引入功能化分子的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引入功能化分子后，熱點(diǎn)的散熱效果提高了近1倍。分子動(dòng)力學(xué)的模擬結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
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