上海大學(xué)科技中國(guó)教育與研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CERNET科研團(tuán)隊(duì)石墨烯散熱研究新進(jìn)展

上海大學(xué)科技中國(guó)教育與研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CERNET科研團(tuán)隊(duì)石墨烯散熱研究新進(jìn)展

上海大學(xué)劉建英教授與法國(guó)中央納米技術(shù)研究所和瑞典查爾姆斯理工大學(xué)合作，在石墨烯散熱研究方面取得了新進(jìn)展。相關(guān)研究最近發(fā)表在《高級(jí)功能材料》上。

石墨烯是一種二維單層碳原子晶體。與三維材料相比，其低維結(jié)構(gòu)能顯著降低晶界聲子的邊界散射，使其具有特殊的聲子擴(kuò)散模式，石墨烯的快速導(dǎo)熱和熱耗散使其成為一種優(yōu)良的散熱材料，可用于散熱。智能手機(jī)、平板電腦、大功率節(jié)能LED照明、衛(wèi)星電路、激光武器、高集成系統(tǒng)熱點(diǎn)等。

盡管石墨烯在熱管理領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，但這些性質(zhì)是基于其微納米尺度，難以直接利用，因此，將納米尺度的石墨烯制備成宏觀薄膜材料，并保持其納米效應(yīng)，同時(shí)降低石墨烯與S之間的界面熱阻。基體是石墨烯在熱管理中大規(guī)模應(yīng)用的重要途徑，劉建英的團(tuán)隊(duì)利用氧化石墨烯的化學(xué)還原和真空過(guò)濾制備了石墨烯薄膜。結(jié)果表明，該方法制備的20微米薄膜適合于大規(guī)模工業(yè)制備。

同時(shí)，針對(duì)石墨烯薄膜與二氧化硅界面之間熱接觸阻力大的問(wèn)題，采用了將功能化分子引入石墨烯薄膜與二氧化硅界面的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)引入石墨烯薄膜，熱點(diǎn)的散熱效率幾乎翻了一番。分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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