三维石墨烯导热网络的构筑以及高导热复合材料

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1、单位代码：１００１０学号：＾此意化工大＃博士研究生学位论文题目丄专业跗料钟逢石工£研究生凌１指导教师七中＃日二０－八年六期：月二日北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明，独：所呈交的学位论文＊是本人在导师的指导下立进行研究工作所取得的成果＝除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的。研究做出重要贡献的个人和集体ｆ均己在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。７〇ｔ〇■Ｉ〇

2、］：杳卞日期：（＞作者签名＿＿＿关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定；，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留丼向国家有关部门或机构送交论文的复印，允许学位论文被查阅和借阅件和磁盘；学校可以公布学位论文的全部或部分内容、，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存汇编学位论文。□论文暂不公开（或保密）注释：本学位论文属于暂不公开（或密后适用本授权书。保密）范围，在＿年解＿□非暂不公开（或保密）论文注

3、释：本学位论文不属于暂不公开（或保密，适用本授权书３）范围作者签名：穿％日期：导师签名：３小％日期；？“叫一学位论文数据集Ｔ３４３０中图分类号Ｑ１学科分类号．５０论文编号１００１０２０１８００９８密级公开学位授予单位代码１００１０学位授予单位名称北京化工大学作者姓名安飞学号２０１５４０００９８获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码０８０５００课题来源国家自然科学基金研究方向纳米复合材料论文题目三维石墨烯导热网络的构筑以及高导热复

4、合材料关键词石墨烯，气凝胶，复合材料，相变材料，热导率＿＊论文答辩日期２０１８．０６．０２论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师于中振教授北京化工大学评阅人１盲审Ａ评阅人２盲审Ｂ评阅人３盲审Ｃ评阅人４盲审Ｄ评阅人５盲审Ｅ杨万泰教授北京化工大学答辩委员会主席答辩委员１杨振忠教授清华大学答辩委员２谢续明教授清华大学￣￣＾研究员国家纳米科学研°人３究中心甘志华北京

5、化工大学答辩委员４闰寿科教授北京化工大学答辩委员５答辩委员６宋怀河教授北京化工大学摘要三维石墨烯导热网络的构筑及其导热复合材料的研究摘要随着电子器件的集成化和小型化，如何及时高效地将多余的热量一扩散出去，成为个极大的挑战，如果不能及时扩散多余的热量将严重影响电子产品的性能和寿命。目前人们普遍使用热界面材料Ｔ—（ＩＭｓ）解决多余热量扩散的问题。传统的ＴＩＭｓ般由聚合物和导。、热填料构成不同于传统的导热填料，例如金属纳米颗粒氮化硼片－１１？层和碳纳米管，石墨烯拥有

6、极高的面内热导率（５３００ＷｎｒＫ），因此它被认为是特别有前景的导热填料。然而，石墨烯热界面材料的热导率往往低于人们的预期，主要是因为石墨烯片层之间接触很疏松，产生很高的界面热阻。另外，较低的石墨烯含量也不利于热导率一的提高。为了解决这些问题，在和高分子复合之前，先构筑个高密。度的石墨烯三维网络，被认为是提高热导率十分有效的方法除此之夕卜，石墨烯的品质对于提高石墨烯复合材料的热导率也是十分重要的影响因素。因此，我们通过水热法和自然干燥法制备了高密度的石墨烯三维网络。经过高温热处理之

7、后，得到的高品质石墨烯网络与高分子复合，在热量管。该三维石墨烯复合材料具有极其优异的导热性能理方面有很大的应用前景。１、石墨烯／氮化硼混合气凝胶的制备及其各向异性环氧树脂导热复合材料：虽然石墨烯气凝胶能够形成导热网络，可以用来制备热扩散复合材料，然而它较低的密度和各向同性的结构限制了复合材料热。导率的提高在此，具有长程有序结构和较高密度的各向异性石墨烯一／氮化硼气凝胶第次通过水热还原氧化石墨烯和氮化硼的混合分散液，然后自然干燥的方法得到。在水热过程中，还原氧化石墨烯（ＲＧＯ）通过自组

8、装形成各向异性的长程有序结构，同时氮化硼片层分布在ＲＧＯ中，防止在自然干燥过程中气凝胶体积过度收缩，从而保持气°凝胶的各向异性的孔结构和较高的孔隙率。经过２０００Ｃ热处理之后，ＲＧＯ上的含氧官能团被去除，缺陷也得到修复。热处理后的气凝胶Ｉ北京化工大学博士学位论文能够极大的提高环氧树脂基体的热导率，得到