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乐博体育-具有高效电磁屏蔽和热管理性能的石墨烯纳米片复合材料

发布时间:2023-11-18  浏览:227 次

乐博体育-具有高效电磁屏蔽和热管理性能的石墨烯纳米片复合材料

来历 | Carbon

01

布景引见

跟着电子器件向小型化、集成化、高频化的快速成长,在无限的空间内不成避免地会发生严峻的电磁干扰(EMI)和热量堆集。这会年夜年夜下降了电子元件的靠得住性,假如不实时消失,乃至可能激发毛病或火警。在这类环境下,采取具有优良的电磁屏障机能和热治理机能的材料来处理上述问题长短常抱负的体例之一。

含碳导热填料因为其热导率高,且填充在聚合物中的复合材料其分量轻、柔韧性好、可加工性好等长处,成为当前电磁干扰屏障和热治理材料范畴的研究热门之一。石墨烯纳米片(GNPs)具有优良的导电性、优良的导热性,显示出作为新材料的庞大潜力。可是因为GNP含量无限(

高GNP含量(≥50 wt%)的GPC材料无望经由过程构成致密的导电收集发生具有强电磁屏障能力和杰出导热性。但是,经由过程保守的熔体夹杂、溶液夹杂和原位发展工艺将高GNP含量纳入聚合物基体依然是一个艰难的挑战,由于加工坚苦和柔性差。是以,开辟一种易在处置和有用的方式来制备高GNP含量的GPCs长短常主要的。

02

功效掠影

近期,湖南年夜学空天科学与项目学院鄢定祥传授和电气项目学院的贾利川副研究员在具有电磁屏障和高导热的复合材料研究获得新进展。

该团队提出经由过程一种易在处置和可扩大的聚合物渗入手艺,实现了高填充含量的石墨烯纳米片聚氨酯复合材料(GNP/PU)复合材料,此中GNPs慎密地面临面接触并沿平面标的目的摆列。这类布局的构成为GNP/PU复合材猜中电子和声子的传输供给了杰出的通道。GNP/PU复合材料表示出较强的电磁干扰屏障和导热性,屏障结果为67.6 dB (0.4 mm厚度),导热系数为41.60 W/(m·K)。

另外,GNP/PU复合材料被证实具有优良的机器矫捷性,电磁屏障不变性和热治理能力。GNP/PU复合材料具有杰出的分析机能和高可加工性,在高集成电子范畴的电磁干扰屏障和热治理利用方面具有很年夜的前景。

研究功效以“High-efficiency electromagnetic interference shielding and thermal management of high-graphene nanoplate-loaded composites enabled by polymer-infiltrated technique ”为题颁发在《Carbon》。

03

图文导读

图1.制备GNP/PU薄膜的示企图。

图2.(a) PU网的SEM图象,(b) PU网的放年夜SEM图象,(c)GNP的SEM图象,(d) GNP涂层PU夹杂物的顶面SEM图象,(d) GNP涂层PU夹杂物的概况SEM图象,(f) GNP50薄膜的概况SEM图象,(g-k)GNP60的照片。

图3.(a)GNP50薄膜的SEM图象,(b-c)GNP50薄膜的放年夜SEM图象,(e,f)GNP含量为50wt%的r-GNP/PU薄膜的SEM图象,(g) PU融化和渗入到GNP层的进程示企图。

图4.(a) GNP/PU薄膜和r-GNP60薄膜的电导率,(b) GNP/PU薄膜和PU薄膜的EMI SE,(c) GNP/PU薄膜在10.3GHz和100μm厚度下的尝试和理论EMI SE,(d) GNP/PU薄膜的SER和SEA,(e) 10.3 GHz时GNP/PU薄膜的功率系数,(f) GNP/PU薄膜的EMI SE与样品厚度,(g) 在10.3GHz下,分歧样品厚度的GNP/PU薄膜的SETotal、SER和SEA,(h) GNP/PU薄膜的EMI屏障机制示企图,(j-k)显示GNP60薄膜被放入特斯拉线圈系统后的EMI屏障结果的照片。

图5.薄膜的电磁屏障性和热治理机能示企图。



文章来源:乐博体育 提供



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