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        中瑞合作石墨烯層間導(dǎo)熱性能研究獲重要成果

        2016-03-26 08:06:02新材料
        關(guān)鍵詞:混合結(jié)構(gòu)范德華中瑞

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        中瑞合作石墨烯層間導(dǎo)熱性能研究獲重要成果

        同濟(jì)大學(xué)聲子學(xué)與熱能科學(xué)中心與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院合作,在石墨烯層間導(dǎo)熱性能研究方面取得了重要的成果,提出了一種顯著提高石墨烯層間導(dǎo)熱性能的新方法:用sp2共價(jià)鍵(強(qiáng)相互作用)來(lái)代替石墨烯層間的范德華力(弱相互作用),構(gòu)造無(wú)縫連接的石墨烯-碳納米管混合結(jié)構(gòu)。此外,研究人員還展示了通過(guò)流體將固體混合結(jié)構(gòu)中的熱量移除,以獲得一種基于石墨烯-碳納米管混合結(jié)構(gòu)冷卻高溫表面的可行方案。

        研究人員通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn),相比于范德華力相互作用,共價(jià)鍵連接大幅提高了石墨烯中晶格振動(dòng)模式(聲子)在垂直方向的傳輸系數(shù),使得該混合結(jié)構(gòu)沿垂直方向的熱導(dǎo)率比相同厚度的多層石墨烯高出2個(gè)數(shù)量級(jí),并且該混合結(jié)構(gòu)的熱阻比此前最先進(jìn)的導(dǎo)熱界面材料低3個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,該混合結(jié)構(gòu)既能夠通過(guò)石墨烯提供良好的接觸面,降低接觸熱阻,同時(shí)也具有優(yōu)異的垂直方向?qū)嵝阅?,是理想的?dǎo)熱界面材料。

        (新材料)

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