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研究人员成功制备聚酰亚胺基柔性石墨膜,导热率提高128%!

 文章来源:聚酰亚胺科技

 

聚酰亚胺(pi)由于其制备过程简单、成本低、碳收率高,且易于控制碳化和石墨化过程,因而成为最有前途的导热碳膜前体之一。在pi膜中添加无机填料可改善复合膜的机械和热学性能,同时进一步提高所制备碳膜和石墨膜的导热性能。

 

近期,研究人员通过酸化将石墨烯(gn)转化为具有羧酸基的石墨烯(go-cooh),之后经原位聚合制备了羧酸化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜(go-cooh/pi)。在此基础上,通过碳化和石墨化将此复合薄膜转变为导热碳膜和石墨膜。

 

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研究发现,go-cooh的添加对降低碳化和石墨化温度、改善薄膜性能有很大作用。

 

go-cooh/pi复合膜在低温、中温和超高温下都会发生碳化,经2500℃处理的2wt%go-cooh/pi复合膜所制备石墨膜,表面更光滑且相对均匀、无太多褶皱,并且石墨膜的颜色为深灰色,反映出更高程度的石墨化。该石墨膜可以保持整体完整性并可实现一定程度的弯曲,这表明石墨膜的柔韧性得到改善。

 

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另外,2wt%go-cooh/pi复合膜所制备石墨膜表现出极好的导热率(760.386 w/m∙k),与pi膜所制备石墨膜相比提高了128%。

 

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研究成果发表在国际学术期刊 ceramics international (2021,47:1076),第一作者和通讯作者分别是山东大学的l.r. ma和y.x. wang。

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