成果简介
本论文通过构建3D互穿石墨烯通道,制备了在面内方向和厚度方向均具有高热导率的柔性可折叠石墨烯薄膜。以超细高分子纤维为骨架,氧化石墨烯作为成膜物质,通过氧化石墨烯的含氧官能团与高分子纤维的键合作用,并借助高温碳化处理使碳原子重排,使高分子纤维在碳化过程中与成膜的石墨烯“焊接”起来,形成3D互连的微铰链状结构。这种设计为厚度方向和面内方向的热输运提供了石墨烯互穿的高速通路,特别是在厚度方向的热导率取得突破:面内方向热导率为1428±64 W/m·K,厚度方向热导率为达到金属水平。此外,复合薄膜不但具有骨架结构独特的强度高、柔韧性好的特点,而且热处理过程形成的微孔以及在碳/碳材料表面和内部形成的大量纳米褶皱,结合微铰链状3D结构,赋予碳膜柔韧性和可折叠性。这种新型石墨烯薄膜散热材料可应用在高功率和高集成的智能和柔性设备的领域。
作者简介
李艳花,湖南大学材料科学与工程专业博士,主要从事先进复合材料和新型二次电池电极材料的设计。