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我校在国际著名期刊《先进功能材料》发表一项最新研究成果
2018-09-27 11:45   审核人:

日前,我校陈莉教授课题组与天津大学封伟教授课题组合作,通过石墨烯在密胺网络的组装构建了超弹性石墨烯@密胺双连续三维网络,在双连续网络增强高分子复合材料的导热性能方面取得重要进展。该研究成果发表于国际著名期刊《先进功能材料》(ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS)。我校材料科学与工程博士后在站研究人员秦盟盟博士为该论文第一作者,天津理工大学为第一完成单位。

导热高分子复合材料因其良好的综合特性,在能源化工、通讯卫星及人工智能等领域的热控系统发挥重要作用。近年来,国内外研究人员通过预制三维连续导热网络,结合高分子基体的浸渍和固化制备了一系列高导热高分子复合材料。研究表明,一方面,导热网络的构建能够促进声子在整个网络的高效传递、提升复合材料的导热性能;另一方面,声子作为热流的载体,其传递路径的密度和分布也是决定导热网络热流传输能力的关键。因此,发展新型高导热高分子复合材料,不仅需要搭建导热网络,更重要的是要研究和实现对三维连续导热网络的精准、可控调节,进而可控调节和改善复合材料的三维导热性能。

该项研究利用石墨烯在密胺网络的可控组装,成功构建了超弹性高导热的石墨烯@密胺双连续网络。实验和理论模拟表明,这种双连续网络能够在保证导热网络连续性的基础上,通过超弹性形变精准调节其网络结构,进而灵活调控复合材料的导热性能。对于单向压缩复合材料,当形变率为95%时,复合材料的水平导热系数达到1.68 W/mK,是未压缩样品导热系数(0.175 W/mK)的近10倍。这项研究提供了一种简单、可控调节复合材料功能结构的思路,是系统研究复合材料结构与性能关系的良好模型。

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