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上海大学石墨烯散热研究获进展

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来源: 作者: 2019-05-17 01:53:58

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上海大学教授刘建影团队与法国中央纳米研究院,瑞典查尔姆斯理工大学等机构合作,在石墨烯散热研究上获新进展,相关研究近日发表于《先进功能材料》。

石墨烯是二维的单层碳原子晶体,与三维材料相比,其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射,并赋予其特殊的声子散布模式。石墨烯所具有的快速导热与散热把油炸食品赶下餐桌从心理戒掉“油瘾”
特性使得石墨烯成为极佳的散热材料,可用于智能、平板电脑、大功率节能LED照明、卫星电路、激光武器、高集成度系统热点等的散热。

虽然石墨烯在热管理领域极具发展潜力,但这些性能都是基于其微观的纳米尺度,难以直接利用。因此,将纳米尺度的石墨烯制备成宏观的薄膜材料并保持其纳米效应,同时减少其和基底的界面接触热阻,是石墨烯在热管理规模化应用的重要途径。刘建影团队采取化学还原氧化石墨烯并采用真空抽滤的方法制备石墨烯薄膜,结果显示用该方法制备的20微米薄膜,适合大规模工业制备。

同时,针对石墨烯薄膜和二氧化硅界面接触热阻大的问题,该团队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。实验结果表明,引入功能化分子后,热点的散热效果提高了近1倍。分子动力学的模拟结果进一步证实了实验结果。

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