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《石墨烯基柔性導(dǎo)熱材料的制備及導(dǎo)熱性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文石墨烯基柔性導(dǎo)熱材料的制備及導(dǎo)熱性能的研究作者姓名樊春雷學(xué)科專業(yè)能源化學(xué)工程指導(dǎo)教師李靜教授所在學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院論文提交日期2018年4月Studyonthepreparationandthermalpropertiesofgraphene-basedflexiblethermallyconductivematerialADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChunleiFanSupervisor：ProfessorJingLi
2、SouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號(hào)：TQ127.1學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201520118750華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文石墨烯基柔性導(dǎo)熱材料的制備及導(dǎo)熱性能的研究作者姓名：樊春雷指導(dǎo)教師姓名、職稱：李靜教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：能源化學(xué)工程研究方向：傳熱與節(jié)能工程論文提交日期：2018年4月24日論文答辯日期：2018年6月6日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：李新軍委員：樊拴獅、郎雪梅、徐
3、文東、李靜摘要近年來，隨著電子技術(shù)及航天技術(shù)的快速發(fā)展，元器件的集成度及功率進(jìn)一步增大，因此電子器件的熱管理尤為重要。目前使用較多的熱管理材料是金屬材料，如銅、鋁等，其特點(diǎn)是質(zhì)量大、導(dǎo)熱率低且柔韌性較低，這與電子產(chǎn)品的微型、質(zhì)輕發(fā)展等特點(diǎn)不相符。因此，本文以當(dāng)前導(dǎo)熱性能最好的石墨烯作為基材，針對(duì)前驅(qū)體氧化石墨烯(GO)制備成膜時(shí)的搭接問題，采用碳纖維(CF)及碳納米管(CNTs)作為導(dǎo)熱膜的添加材料，研究相關(guān)參數(shù)對(duì)導(dǎo)熱膜內(nèi)片層的搭接及其綜合性能的影響，并探討柔性導(dǎo)熱單元的制備及導(dǎo)熱性能，結(jié)論如下。添加劑對(duì)柔
4、性導(dǎo)熱膜的性能影響：采用改良的Hummers法制備氧化石墨烯，向氧化石墨烯溶液中添加適量的碳纖維及碳納米管，柔性導(dǎo)熱膜的抗拉強(qiáng)度及熱擴(kuò)散系數(shù)均明顯提升。原因在于：添加的碳纖維及碳納米管能在石墨烯片段搭接處形成導(dǎo)熱通道，并可填充在導(dǎo)熱膜經(jīng)熱還原時(shí)形成的氣囊空腔。因此，添加碳纖維及碳納米管可明顯改善柔性導(dǎo)熱膜內(nèi)部的導(dǎo)熱通道，并有效排出熱還原產(chǎn)生的氣體，使得導(dǎo)熱膜的傳熱性能和抗拉強(qiáng)度均有明顯提升。熱還原溫度及壓力對(duì)柔性導(dǎo)熱膜性能的影響：將導(dǎo)熱膜在高溫高壓下進(jìn)行處理，由微觀表征及宏觀測(cè)試結(jié)果可知，熱還原及熱壓過程對(duì)
5、導(dǎo)熱膜中片段搭接具有明顯影響。柔性導(dǎo)熱膜經(jīng)過熱還原處理后，其含氧官能團(tuán)分解產(chǎn)生的氣體容易沖擊片層之間的搭接并造成石墨片搭接紊亂，但隨著還原溫度的進(jìn)一步升高，含氧官能團(tuán)的分解加劇的同時(shí)，碳鍵雜化結(jié)構(gòu)也由SP3轉(zhuǎn)向SP2，最終使得導(dǎo)熱膜的熱擴(kuò)散系數(shù)值在1000℃時(shí)發(fā)生突變。熱壓法處理導(dǎo)熱膜可改善由熱還原造成的片層搭接的紊亂問題。隨熱還原壓力的增大，導(dǎo)熱膜的密度也隨之增大，且導(dǎo)熱膜內(nèi)片層搭接處保持穩(wěn)定。熱還原條件為1000℃/12MPa，柔性導(dǎo)熱膜的熱導(dǎo)率達(dá)到490.951W/(mK)。柔性導(dǎo)熱元件的制備及性能：
6、石墨烯基導(dǎo)熱膜通過折疊、壓制成的導(dǎo)熱帶的傳熱性能明顯優(yōu)于銅箔，但將其搭建制備成柔性導(dǎo)熱元件時(shí)，其對(duì)恒溫?zé)岢恋慕禍匦Ч圆钣谧灾沏~導(dǎo)索，其原因在于柔性導(dǎo)熱元件內(nèi)存在兩處焊接，因此引入了額外的接觸熱阻且焊料導(dǎo)熱系數(shù)較低，從而導(dǎo)致柔性導(dǎo)熱元件傳熱性能略差。但是此柔性導(dǎo)熱元件能將熱沉溫度由125.4℃降低至110.6℃，表明其具有良好的傳熱效果。關(guān)鍵詞：石墨烯基柔性導(dǎo)熱膜；片層搭接；導(dǎo)熱性能；填補(bǔ)空穴IABSTRACTRecently,withtherapiddevelopmentofelectronicandae
7、rospacetechnologies,thedegreeofintegrationandpowerofcomponentshasincreasedgreatly,makingthethermalmanagementofelectronicdevicesparticularlyimportant.However,metalmaterials,suchascopperandaluminum,whichareusedinmanyfieldsofthermalmanagement,whicharecharacte
8、rizedbyhighquality,lowthermalconductivity,andlowflexibility.Thisisinconsistentwiththecurrentmicroelectronicsandlightweightcharacteristicsofelectronicproducts.Therefore,thegraphenewithexcellentthermalconductiv
