石墨烯制备方法及粒径对复合材料热导率的影响

摘要

石墨烯是由碳原子构成的单原子厚度的二维层状材料,具有许多优异的性能,是当前国内外研究热点之一,受到物理、化学、材料、电子、能源、生物和信息技术等领域的广泛关注.石墨烯是目前所测得的导热系数最高的材料,在强化传热领域具有潜在的应用价值.本文较为系统的研究了石墨烯的制备方法及原料石墨的粒径对环氧树脂复合材料热导率的影响.发现,所采用的三种插层剂(硫酸、十四烷基胺及FeCl3)中,添加量较少时(如1vol.％),十四烷基胺插层法最为有效.而添加量较高时,硫酸插层制备的石墨烯纳米片效果最佳.制备石墨烯纳米片所采用的石墨原料粒径较大时,石墨烯/环氧树脂(Epoxy)复合材料的热导率越高.通过优化石墨烯的制备方法,石墨烯纳米片在体积分数为3.9％时,其热导率可达0.94W/m·k,比基体材料提高了2.6倍.