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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》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、编号：143764石墨烯制备方法及粒径对复合材料热导率的影响于伟,谢华清*,陈立飞,汪明珠,余应好,倪佳禄（上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海201209）(通讯作者：谢华清Tel:021-50217331Email:hqxie@sspu.edu.cn)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的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。本文较为系统
2、的研究了石墨烯的制备方法及原料石墨的粒径对环氧树脂复合材料热导率的影响。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1vol.%），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原料粒径较大时，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0.94W/m·k，比基体材料提高了2.6倍。关键词：石墨烯纳米片；热界面材料；热导率；环氧树脂中图分类
3、号：TK124文献标识码：ATheGraphenePreparationMethodsandtheSizeEffectontheThermalConductivityofCompositesWeiYu,HuaqingXie*,LifeiChen,MingzhuWang,YinghaoYu,JialuNiSchoolofUrbanDevelopmentandEnvironmentalEngineering,ShanghaiSecondPolytechnicUniversity,Shanghai201209,Chi
4、naAbstract:Graphene,amonolayerofcarbonatomswithmanyuniqueproperties,hasgainedmuchattentionfromvariousareas,suchasthephysics,chemistry,material,electron,energy,biologyandinformationtechniquefields.Thethermalconductivityofgrapheneisthehighestamongtheexistingma
5、terials，andithasagreatpotentialapplicationsinthefieldofheattransferenhancement.Inthispaper,asystematicstudyoftheeffectsofpreparationmethodandrawparticlesizeonthermalconductivityofepoxycompositescontaininggraphenenanoplatelets(GNPs)isdone.Itisfoundthatwhenthe
6、volumefractionofGNPsinepoxycompositionislow(1vol.%),themethodusingtetradecylamineasintercalationagentsisthebestamongtheselectedthreeintercalationagents.Butwhenthevolumefractionbecomeslarge,GNPspreparedusingsulfuricacidisthebest.Thesizeofrawmaterialgraphiteha
7、sgreatinfluenceonthecompositethermalconductivity.Thelargersizeforgraphite,thehigherthermalconductivityforgraphene/epoxyresin(Epoxy)composite.ByoptimizingthepreparationmethodsofGNPs,thethermalconductivityofcompositecanreach0.94W/m•K,enhancedby2.6timesthanthem
8、atrixmaterialwhenthevolumefractionofGNPsis3.9%.Keywords:graphenenanoplatelets;thermalinterfacematerial;thermalconductivity;epoxyresin0引言石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，可剥离成薄的石墨片。当把石墨片剥成单层
