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石墨烯制备方法及粒径对复合材料热导率的影响
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:2016
  • 页码:168-171
  • 期号:01
  • 便笺:11-2091/O4
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者地址:上海第二工业大学工学部环境与材料工程学院;
  • 作者机构:上海第二工业大学工学部环境与材料工程学院,上海201209
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51476094,No.51590982);上海市基础研究重点项目(No.12JC1404300);上海第二工业大学优势学科(材料科学与工程,XXKPY1302);上海市教委创新重点及助推计划(No.14ZZ168&No.14cxy37)
中文摘要:

石墨烯是由碳原子构成的单原子厚度的二维层状材料,具有许多优异的性能,是当前国内外研究热点之一,受到物理、化学、材料、电子、能源、生物和信息技术等领域的广泛关注。石墨烯是目前所测得导热系数最高的材料,在强化传热领域具有潜在的应用价值。较为系统地研究了石墨烯的制备方法及石墨的粒径对环氧树脂复合材料热导率的影响。实验发现,所采用的三种插层剂(硫酸、十四烷基胺及FeCl3)中,添加量较少时(如体积分数为1%),十四烷基胺插层法最为有效。而添加量较高时,硫酸插层制备的石墨烯纳米片效果最佳。制备石墨烯纳米片所采用的石墨粒径较大时,石墨烯/环氧树脂(Epoxy)复合材料的热导率越高。通过优化石墨烯的制备方法,石墨烯纳米片在体积分数为3.9%时,其热导率可达0.94 W·m-1·K-1),比基体材料提高了2.6倍。

英文摘要:

Graphene,a monolayer of carbon atoms with many unique properties,has gained much attention from various areas,such as the physics,chemistry,material,electron,energy,biology and information technique fields.The thermal conductivity of graphene is the highest among the existing materials,and it has a great potential applications in the field of heat transfer enhancement.In this paper,a systematic study of the effects of preparation method and raw particle size on thermal conductivity of epoxy composites containing graphene nanoplatelets(GNPs) is done.It is found that when the volume fraction of GNPs in epoxy composition is low(0=0.01),the method using tetradecyl amine as intercalation agents is the best among the selected three intercalation agents.But when the volume fraction becomes large,GNPs prepared using sulfuric acid is the best.The size of raw material graphite has great influence on the composite thermal conductivity.The larger size for graphite,the higher thermal conductivity for graphene/epoxy resin(Epoxy) composite.By optimizing the preparation methods of GNPs,the thermal conductivity of composite can reach 0.94W·m-1·K-1,enhanced by 2.6 times than the matrix material when the volume fraction of GNPs is3.9%.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026