石墨烯復(fù)合材料的制備及其介電性能與導(dǎo)熱性能的研究.pdf

1、隨著電子設(shè)備的小型化及多功能化的快速發(fā)展,電子工業(yè)迫切地需要更高介電和更高導(dǎo)熱聚合物材料,以減小電子電容器的體積和提高電子設(shè)備的散熱能力。
　　向聚合物基體中添加高介電陶瓷和導(dǎo)電體填料制備復(fù)合材料是兩種有效的提高聚合物介電常數(shù)的途徑。由于制備導(dǎo)電體/聚合物逾滲體系復(fù)合材料在較低的含量下即可大幅提高聚合物基體的介電常數(shù),因而顯示出巨大的優(yōu)勢,但這一途徑提高聚合物介電常數(shù)的同時也引起介電損耗的躍升。本文第一部分利用石墨烯的高導(dǎo)電性,通

2、過對石墨烯納米片表面界面設(shè)計,合成出一種含有“絕緣體-導(dǎo)體-絕緣體”結(jié)構(gòu)的三明治二維納米填料(rPANI-GS-rPANI)。將這種三明治填料加入到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的介電常數(shù)隨著填料含量的增加而單調(diào)提高,而介損依然維持較低水平。當(dāng)復(fù)合材料中石墨烯體積分?jǐn)?shù)達6％時,聚合物的介電常數(shù)由3.6提高到40.6,而介電損耗只有0.12。
　　同樣,向聚合物基體中添加高導(dǎo)熱填料也是提高聚合物基體熱導(dǎo)率的有效途徑。常

3、用的高導(dǎo)熱填料主要是陶瓷、金屬和碳類填料。碳類填料,特別是石墨烯,由于具有超高的熱導(dǎo)率、較小的比重、較大的比表面積等諸多優(yōu)勢,在提高聚合物導(dǎo)熱能力領(lǐng)域顯示出獨特的優(yōu)勢。本文第二部分,以石墨烯為高導(dǎo)熱填料制備聚合物復(fù)合材料來提高聚合物基體的導(dǎo)熱能力。這種石墨烯填料是通過向溶劑液相剝離的石墨烯片間引入低聚倍半硅氧烷(POSS)阻礙剝離的石墨烯的回疊來制備的。研究發(fā)現(xiàn),這種方法制備的石墨烯片,相較于直接溶劑液相剝離的石墨烯片,能有效的提高聚合