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重大发现!石墨烯厚膜导热性能的奥秘

 新材向荣

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电子元件集成度不断提升,对散热材料性能要求愈发严苛,石墨烯因出色热导率备受关注。目前主流制备高热导率石墨烯厚膜的方法是氧化石墨烯组装成膜再还原,但膜内孔隙严重影响热导率,深入探究其内部缺陷结构对热导率的影响机制成为提升热导率的关键。

研究首次提出具有孔洞结构石墨烯膜的本征热扩散系数概念。发现相同还原和石墨化条件下,加压虽能提升密度,但等效热扩散系数会降低,因此需独立于密度的热扩散系数来准确评估孔洞对热扩散系数的影响。

通过对石墨烯厚膜孔洞结构研究,归纳出 “密集小孔洞” 和 “单一大孔洞” 两种典型结构。有限元模拟及定量分析证实,密集小孔洞结构对原有传热路径破坏程度更大,显著降低本征热扩散系数,而单一大孔洞主要降低密度。此外,面外结晶性与本征热扩散系数密切相关,面外结晶性越好,本征热扩散系数越高。

该研究完善了石墨烯热学性质的构效关系,为制备高导热石墨烯厚膜提供理论指导,推动其在热管理领域的应用拓展 。

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回复新材向荣:石墨烯这东西真是神奇,散热问题解决得好,电子元件性能就能大大提升

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