在現代電子設備中加強熱管理已變得比以往任何時候都更加重要和具有挑戰性。在這一領域的一個有前途的解決方案是利用基于石蠟( PW )的相變材料( PCMs )。然而，這些PCMs的開發和應用面臨兩大障礙：形狀穩定性差和熱導率低。在這項研究中，我們通過普通的發泡和熱處理技術成功制備了純石墨烯微納米孔薄膜( GMNFs )。這些GMNFs可以同時為純PW提供高的熱導率和穩定的支撐框架，從而產生基于石墨烯的相變材料( GPCMs )。當純石墨烯框架的比例為20.6 wt %時，制備的GPCM具有高達208.08 W·m
-1·K
-1的熱導率和156.97 J·g
-1的相變潛熱。此外，GPCM在高達147.4℃的溫度下，也表現出異常的穩定性和最小的質量損失，超過了電子器件的正常工作條件。通過對GMNFs進行改性，可以方便地調節GPCMs的性能，以滿足不同的熱管理需求。這些發現突出了GPCMs在工業生產和實際應用于電子器件方面的巨大潛力。
圖1. (a)GPCM的合成過程示意圖；掃描電鏡圖像：(b) GOF; (c) GMNF; (d) GPCM。
圖2. (a) GOF、PW、GMNF和GPCM的拉曼光譜；C1s的XPS光譜：(b)GOF; (c)GMNF; (d)GPCM。
圖3. (a) PW和GPCM的DSC曲線;(b)PW、GMNF、GPCM的比熱容曲線;(c)PW、GMNF、GPCM的TG曲線;(d)100次循環試驗前后GPCM的DSC曲線。
圖4. (a)GPCM和PPCM附著在熱板上時的模擬實驗設置示意圖;(b) 圖a中熱板相應的溫度變化;(c)GPCM和PPCM作為TIMs時的模擬實驗設置示意圖;(d)圖c中熱板相應的溫度變化。
圖5. SEM圖像：(a)GMNF-1; (b) GMNF-2; (c) GPCM-1; (d) GPCM-2；DSC曲線:(e)GPCM-1; (f) GPCM-2。
相關研究成果由昆明理工大學材料科學與工程學院Wentian Huang等人于2024年發表在Applied Thermal Engineering (https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.122958)上。原文：Highly thermal conductive Graphene/Paraffin composite for efficient thermal management of electronics
轉自《石墨烯研究》公眾號
