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广州大学等《Carbon》:高效廉价制备具有超高导热率的石墨烯层压膜

来源:石墨烯联盟 |

发表时间:2020-09-29

点击:5295

文章来源:材料分析与应用


随着电子技术的飞速发展,对热管理材料的需求不断增长。近年来,石墨烯纸被认为是替代传统石墨化聚酰亚胺薄膜的潜在材料。尽管目前通往石墨烯纸的途径可以实现高导热率,但是石墨化过程中的极高能耗以及严重的重金属污染限制了石墨烯纸的应用。


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本文,广州大学Tongshun Wu与吉林大学邹陆一等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Efficient and Inexpensive Preparation of Graphene Laminated Film with Ultrahigh Thermal Conductivity”的论文,研究开发了一种高效,低能耗,廉价的技术来大量生产石墨烯纸。如果不进行石墨化处理,该石墨烯层压膜的热导率可达到975 W m-1 ķ-1膜厚为65μm时。基于这种易于操作的技术,我们已经完成了中试工厂的测试,在8小时内每个反应器的石墨烯产能为3 kg,每卷800毫米×100米的石墨烯薄膜连续宏观地组装在自制的设备上。


图1。经冷冻干燥处理的石墨烯样品的SEM图像(a和b),GS的二氯乙烷分散体滴在硅片上(c和d);GS的TEM图像(e,f)和HRTEM图像(g); 相应的SAED(h);脱落石墨烯与石墨的XRD图谱(i); GS的拉曼光谱,并与514.5 nm激光激发的片状石墨进行比较(j); XPS高分辨率C 1s光谱,插图为全光谱GS(k);在3000毫升烧杯中5克新鲜去角质和未洗涤的GS的照片,以及用于石墨烯制备的1000升反应器的图(l)。


图2。(ad)dGP的SEM图像,压实前的横截面形貌(a,b),dGP的表面形貌(c,d); 热处理之前(e,f)和之后(g,h)未压缩的oGP; roGP的图像(il)。


图3。(a)roGP筹备方案;(b)通过CMC稳定化的石墨烯浆料(1.81重量%);(ce)生产的制造设备和GP的局部照片:(c)成膜,(d)红外干燥,(e)干燥筒;(f)一卷未压缩的石墨烯薄膜,尺寸为800 mm * 100 m;(g)准备好的GP。


图4。(a)dGP,oGP,roGP的热导率;(b)dGP,oGP,roGP的拉伸强度;(c)压力对roGP的导热性和导电性的影响;(d)压力对roGP密度和拉伸强度的影响;红外图像显示热性能(ei),在500°C下加热(e),停止加热1-4秒(fi)。


文献:


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