隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)熱管理材料的需求不斷增長。近年來,石墨烯紙被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)石墨化聚酰亞胺薄膜的潛在材料。盡管目前通往石墨烯紙的途徑可以實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱率,但是石墨化過程中極高的能耗以及嚴(yán)重的重金屬污染限制了石墨烯紙的應(yīng)用。在這里,我們開發(fā)了一種高效、低能耗、廉價(jià)的技術(shù)來大量生產(chǎn)石墨烯紙。如果不進(jìn)行石墨化處理,則膜厚為65mm時(shí),該石墨烯層疊膜的導(dǎo)熱率可以達(dá)到975Wm
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-1?;谶@項(xiàng)易于操作的技術(shù),我們已經(jīng)完成了中試工廠的測(cè)試,在8小時(shí)內(nèi)每個(gè)反應(yīng)器達(dá)到3 kg石墨烯的量,在我們的自制設(shè)備上連續(xù)宏觀地組裝每卷800 mm×100 mm的石墨烯薄膜。
Figure 1. 凍干處理的石墨烯樣品(a和b)、GS的二氯乙烷分散體滴在硅片上(c和d)的SEM圖像;GS的TEM圖像(e,f)和HRTEM圖像(g);相應(yīng)的SAED(h);XRD圖譜(i);GS的拉曼光譜(j);XPS高分辨率C 1s光譜,插圖為全光譜GS(k);用于制備石墨烯的反應(yīng)器圖(l)。
Figure 2. (a-d)dGP的SEM圖像;熱處理(e,f)之前和(g,h)之后,未壓縮的oGP;(i-l)roGP的圖片。
Figure 3. (a)roGP合成過程;(b)通過CMC穩(wěn)定化的石墨烯漿料;(c-e)制造設(shè)備和正在生產(chǎn)的GP的局部照片:(c)成膜,(d)紅外干燥,(e)干燥筒;(f)一卷未壓縮的石墨烯薄膜;(g)合成好的GP。
Figure 4. (a)dGP、oGP、roGP的熱導(dǎo)率;(b)dGP、oGP、roGP的拉伸強(qiáng)度;(c)壓力對(duì)roGP的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的影響;(d)壓力對(duì)roGP的密度和拉伸強(qiáng)度的影響;(e-i)紅外圖像。
相關(guān)研究成果于2021年由廣州大學(xué)Tongshun Wu課題組,發(fā)表在Carbon(https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.09.039)上。原文:Efficient and inexpensive preparation of graphene laminated film with ultrahigh thermal conductivity。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)