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石墨烯润滑油碳世界讲述高导热塑料性能的因素

文章来源:碳能润滑油 人气: 发表时间:2017-08-30

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  一、石墨烯添加量
在石墨烯填充高导热塑料中,随着石墨烯添加量的增加,体系内逐渐形成了导热网链,使得复合材料的热导率大大提高。
   Yu等研究了环氧树脂(EP)基石墨烯复合材料的热导率,结果发现石墨烯(4层左右)填充比达到25%(体积分数)时可使EP的热导率提高约30倍,达到6.44 W/(m•K),而传统导热填料则需要70%(体积分数)的填充量才能达到这个效果。
  二、石墨烯层数
对于多层石墨烯,Ghosh等测量了1~10层石墨烯的热导率,发现当石墨烯层数从2层增至4层时,其热导率从2 800 W/(m•K)降至1 300 W/(m•K)。由此可见,石墨烯的导热性能随层数的增加有逐渐降低的趋势。
  三、基体种类
高导热塑料主要成分包括基体材料和填料,石墨烯以其卓越的导热性能成为填料的最佳选择,而基体成分的不同也会造成高导热塑料导热性能的差异。聚酰胺(PA)具有良好的力学性能、耐热性、耐磨损性,并且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适用于填充改性,以提高其性能及扩大材料的应用范围。
石墨烯润滑油.jpg
  四、石墨烯在基体中的排列及分布
Yu等报道了氧化石墨烯(GO)膜的面内和垂直于面方向的热扩散率和热导率,研究发现垂直于面方向的热导率比面内热导率低一个数量级,显示出明显的各向异性。这主要是由于GO膜间的接触热阻和GO本身的低热导率造成的。
  五、界面阻力和界面耦合强度
一般来说,无机填料粒子和有机树脂基体之间的界面相容性很差,而且填料粒子在基体中容易团聚,难以形成均匀分散。另外,无机填料粒子与基体之间表面张力的差异使得填料粒子表面难以被树脂基体润湿,导致两者界面处存在空隙,从而增加了高分子复合材料的界面热阻。
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