中科院石墨烯/高分子複合材料獲進展

3月28日從中科院獲悉，隨著半導體製造技術的不斷進步和電子工業的不斷發展，電子設備的散熱問題日益受到關注，越來越多的導熱材料被應用於攜帶型裝置、電子設備和能源領域。高分子聚合物是經常用於電子設備製造和積體電路封裝的材料，但是高分子本身熱導率不高，一般低於0.5 W/m·K，不能滿足高功率電子裝備的應用需求。針對這一缺點，本征熱導率高的石墨烯已被廣泛利用作為納米填料與高分子共混，形成複合材料，以提高整體熱導率。然而，共混法製備的複合材料對於熱導率的提升效果十分有限，因此，在高分子基底中構建具有導熱連續網路的三維石墨烯結構是解決這一問題的有效手段。

　　
中國科學院寧波材料技術與工程研究所表面事業部功能碳素材料團隊開發了一種低成本、工藝簡單、且能大規模應用的石墨烯/高分子高導熱複合材料的製備方法，將高分子粉體表面均勻包裹上石墨烯納米片，再通過熱壓製備成複合材料。通過此工藝，石墨烯能在高分子基底中形成胞室狀的三維結構，其複合材料熱導率能達到一般熔融混合法產品的兩倍。這種方法適用於各類熱塑性聚合物，包含對聚乙烯、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯等，在重量百分率10%的石墨烯添加量下，能將高分子聚合物的本征熱導率提高5–6倍。這一工作有助於推動石墨烯相關高分子導熱複合材料的製備及應用的發展。