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我们的专利
十一维纳米商城 / 2019-08-28

 

一种定向排列石墨烯超高热导率复合材料及其制备方法

石墨烯,它可能是目前这个世界上导热能力最好的材料,自从石墨烯被发现后,越来越多的科研人员试图将石墨烯掺入现有的热导材料中去提升它的热导性能,结果也如大家预期的那样,各种各样的热导材料在加入石墨烯后,其热导性能都有了明显的提升,可是所有掺入石墨烯的复合材料,它的热导性能对比纯石墨烯而言,热导能力相差甚远,为什么呢?一方面石墨烯在基材中会与原有基材形成界面,界面的存在大大阻碍了热量的传递。可是为了保证复合热导材料的机械性能,这种界面的存在是不可避免的。另一方面;在科研人员所制备的石墨烯复合热导材料的内部,石墨烯纳米片的排布都是杂乱无序的,石墨烯作为一种优异的二维面状热导材料,其最重要的热导途径就是沿着它自身的平面,而石墨烯杂乱无序的排布会导致热量传递路径大大增加,从而极大的减弱了热量的传递。当然还有一方面,那就是石墨烯本身性能的好坏,质量越好,缺陷越少,层数越少,那我们制备出来的热导材料导热效率就更加高。

那我们能做的就是,把石墨烯一片一片的立起来!在我们制备的复合热导材料中,利用磁场定向控制石墨烯的排列,让无数个石墨烯纳米片向整齐有序的军人一样,一列列的站立起来。这样一来,热量在复合材料中通过石墨烯的传递就变得非常高效,就像是一条条崭新平整的高速公路,让热量在上面尽情的奔跑!

下面来点测试数据的硬货!

下图是我们制备出石墨烯纳米片的拉曼测试图,石墨烯拉曼光谱中的D峰代表着它的缺陷程度,这个峰越高,石墨烯质量就越差,我们制备的石墨烯纳米片,D峰几乎看不到,特别是对于单层石墨烯而言,基本实现了零缺陷峰。这样的石墨烯,导热性能当然会大大增加!

 

实验编号

定向排列石墨烯复合材料(Wt%)

热导率W/(m·K)

非定向排列石墨烯复合材料(Wt%)

热导率W/(m·K)

1

2.5

22.5

2.5

10.6

2

5

32.2

5

14.9

3

7.5

44.3

7.5

17.7

 

表中做了三组对比实验,当我们对石墨烯进行磁定向后,复合热导材料的热导率提升了2-3倍!如果是对比没有掺入石墨烯的热导材料,磁定向石墨烯复合材料的热导率更是提升了5倍!怎么样?现在了解我们磁控定向复合热导材料的优势了吧!


专利列表:

专利号                        名称

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201811636536.7       电化学溶胀制备石墨烯分散液制备方法

201811633821.3       基于石墨烯的高导电复合材料的制备方法

201811633822.8       定向石墨烯合金复合导线、制备方法及其制备装置

201822248581.7       定向石墨烯合金复合导线、及其制备装置

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201811633710.2       高导热率的石墨烯复合材料、制备方法及其制备方法

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201811634492.4       基于石墨烯的防辐射沥青材料的制备方法

201811633821.3       基于石墨烯的高导电复合材料的制备方法

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201822248443.9       基于石墨烯的高响应温度测定材料的温度测量装置

201811633760.0       基于石墨烯高响应温度测定材料及其制备方法及应用

201811637674.7       基于石墨烯的隐形材料及其制备方法与应用

201811636475.4       热导率可调的非固化石墨烯复合材料及其制备方法与应用

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