石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導率和良好的柔鈿性,因此經(jīng)常在可穿戴設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團隊[78]通過等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)在藍寶石襯底上生長石墨烯納米壁,得到的納米壁具有獨特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導率。在輸入電流為350mA的情況下,基于石墨烯納米壁組裝的LED在光輸出功率方面提高了37%左右,而溫度卻降低了3.8%,說明石墨烯納米壁可用作LED應(yīng)用中增強散熱的良好材料。Kim[79]等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液,然后通過真空抽濾得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),顯示出242Wm-1K-1的優(yōu)異面內(nèi)熱導率。Guo_等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導熱性能,在施加3.2V電壓時,薄膜可以在6s內(nèi)從室溫快速升溫至45°C。而去除外加電壓后,石墨烯薄膜可在5s內(nèi)迅速冷卻至室溫,實驗結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應(yīng),又具有高效的散熱能力。利用氧化石墨制備的石墨烯導熱膜,導熱系數(shù)高。云南生產(chǎn)氧化石墨烯材料
從化學結(jié)構(gòu)可以看到,石墨烯具有垂直于晶面方向的大π鍵,此結(jié)構(gòu)決定了其具有優(yōu)異的電化學性能,在室溫下的導熱系數(shù)可高達5300W·(m·K)-1,能夠比肩比較好的碳納米管導熱材料。常溫下其電子遷移率甚至高于碳納米管和硅晶體,屬于世界上電阻率**小的材料。此外,石墨烯還具有完全敞開雙表面的結(jié)構(gòu)特性,也就是說它類似于不飽和有機分子,能夠進行一系列的有機反應(yīng),能夠與聚合物或無機物結(jié)合,從而提升材料的機械性和導電導熱性。深入這方面的研究,對石墨烯進行官能團修飾,能夠使其化學活性更加豐富[3-4]。由于石墨烯具有上述的結(jié)構(gòu)特性,越來越多的研究者開始著眼于以石墨烯為基底的合成材料。無污染氧化石墨烯價格常州第六元素擁有氧化石墨的高效純化技術(shù)。
根據(jù)組裝方式的不同.石墨烯能形成一維纖維結(jié)構(gòu)、二維平面結(jié)構(gòu)和三維體結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體。纖維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景,而二維和三維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在超級電容器以及環(huán)境水處理方面表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢。石墨烯纖維作為典型的一維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體,是一種具有大長徑比的宏觀石攫烯材料。2011年Xu等***合成石墨烯纖維,且發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維強度高、韌性好、可編織,可作為柔性電池的關(guān)鍵材料。時隔兩年.空心石墨烯纖維誕生,其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米。空心石墨烯纖維具有內(nèi)壁和外表面.相對于石墨烯纖維其比表面積增大,具有良好的催化、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平面結(jié)構(gòu)石墨烯宏觀體的**.足一種有序度低于石墨疊層結(jié)構(gòu)的平面宏觀石墨烯材料。Dikin等通過真空輔助抽濾氧化石墨烯膠狀懸浮液,實現(xiàn)石墨烯的定向組裝,***獲得了氧化石墨烯紙。通過對其還原即可獲得石墨烯紙。且研究表明石墨烯紙具有電導率高(1716S·cm)、導熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性。
除了可以將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能存儲之外,石墨烯相變材料也可以將電能轉(zhuǎn)換為熱能存儲。Wang[65]等人通過冰模板法制備了石墨烯納米片(GNP)氣凝膠,然后與石蠟復合得到相變復合材料,具有高導熱性、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,當GNP含量為4.1wt%時熱導率可達到1.42Wm-11C1。此外,當電壓為5V時,流經(jīng)樣品的電流約為1.18A,此時溫度迅速升高,證實了其出色的電熱轉(zhuǎn)換能力。Li[66】等人將氣相擴散法和溶膠-凝膠法相結(jié)合,通過超臨界C02干燥和熱退火過程,制備了具有各向異性網(wǎng)絡(luò)的三維石墨烯氣凝膠,導熱率和導電率分別高達1.71士0.2Wnr11C1和341.3Snr1。其相變復合材料在施加1?3V的電壓時,電-熱轉(zhuǎn)換效率比較高可以達到85%。這項工作能夠為開發(fā)智能的電-熱轉(zhuǎn)換及存儲系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ),并證明了石墨烯相變復合材料在電子設(shè)備、太陽能存儲利用、熱管理系統(tǒng)等領(lǐng)域具備的潛力。氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物。
智能手機、平板電腦等便攜式設(shè)備的普及為人們的生活帶來了極大的便利。但是,其中的高速處理器等電子組件會產(chǎn)生不良的電磁能量,這不僅會損害電子組件自身的使用壽命、干擾其他組件的功能,還會對人體健康帶來危害。石墨烯薄膜具有優(yōu)異的電學性能及熱學性能,被認為是相當有發(fā)展前景的超薄電磁屏蔽材料。鄭**教授團隊[56]通過蒸發(fā)自組裝法制備了大面積GO薄膜。經(jīng)過石墨化處理后,所得石墨烯薄膜具有出色的性能,其電磁屏蔽性能和面內(nèi)熱導率分別可達20dB、1100WFengW等人通過疊層熱壓技術(shù)成功制備了含有石墨烯納米片(GNP)和Ni納米鏈的復合膜(HAMS)。通過將Ni納米鏈和GNP選擇性地分布在不同的層中,其比較好電導率、屏蔽效果和面內(nèi)熱導率分別可以達到76.8Sm'51.4dB和8.96WH1-1K-1。常州第六元素氧化石墨(烯)產(chǎn)能達到1400噸/年,石墨烯粉產(chǎn)能達到100噸/年。改性氧化石墨烯生產(chǎn)
石墨薄片層可以經(jīng)機械剝離剝離為氧化石墨烯。云南生產(chǎn)氧化石墨烯材料
電子產(chǎn)品**率密度的迅速提高使得如何有效排熱成為能量存儲技術(shù)快速發(fā)展的關(guān)鍵問題,其中,在熱源和散熱器之間使用的熱界面材料(TIM)是熱管理系統(tǒng)的重要因素。TIM用于將熱管理系統(tǒng)中的兩種固體材料連接起來,填充它們之間因表面粗糙度不理想而產(chǎn)生的空隙和凹槽,從而起到減小界面熱阻、降低集成電路的平均溫度和熱點溫度的作用。目前**普遍的TIM是由填充導熱材料的復合材料組成,但是隨著電子產(chǎn)品微型化、集成化的發(fā)展,隨之而來的對小型、柔初且高效散熱TIM的需求已經(jīng)超出了目前TIM的能力。因此,人們己經(jīng)對具有高熱導率、高機械性能的石墨烯/聚合物復合材料、石墨烯涂層等熱管理材料的開發(fā)進行了***的研宄。云南生產(chǎn)氧化石墨烯材料