石墨烯超导热管散热性能实验研究
刘泽珙
【期刊名称】《化工机械》
【年(卷),期】2024(51)2
【摘 要】为优化室内地暖的散热效果,应用石墨烯超导冷暖技术,设计石墨烯超导热管,并通过实验研究石墨烯超导热管散热性能。选取石墨烯超导热管、铝极干式热管和传统湿式热管,构建热管实验装置,分别对3种热管的散热性能进行测试,并将测试结果通过数据处理与误差分析方法进行处理。经实验可知:传统湿式热管在热管启动时启动温度上升速度最慢,且在不同充液率下始终保持较低的导热系数、较高的热阻,说明该热管的散热性能较弱;而铝极干式热管在测试时虽然具备一定的散热能力,但依然弱于石墨烯超导热管;在石墨烯超导热管测试过程中,其在不同启动温度下均能迅速达到相应温度,且总热阻较低、导热系数较高,可迅速实现散热。当导管的充液率较高时,热管的冷凝段和蒸发段的温差较低,具有较好的散热效果,且石墨烯超导材料还能够提高热管强化作用率,使热管散热效果更强。
【总页数】7页(P201-206)
【作 者】刘泽珙
【作者单位】清华大学社科院人类命运共同体研究中心
【正文语种】中 文
【中图分类】TK79
【相关文献】 1.石墨烯复合材料对功率器件散热性能影响的仿真与实验研究2.石墨烯纳米片-水纳米流体重力热管的传热性能实验研究3.基于石墨烯涂层的热管散热器散热性能研究4.氧化石墨烯-水重力热管传热性能实验研究5.氧化石墨烯脉动热管传热性能实验研究
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尚 玉等：石墨烯基界面导热材料的研究现状
文章编号：１００１—９７３１（２０１３）２２—３２ｌ９一Ｏ６
石墨烯基界面导热材料的研究现状
尚 玉，张 东
（同济大学材料科学与工程学院，先进土木工程材料教育部重点实验室，上海２ＯＯ０９２）
摘 要： 随着电子器件等对有效散热的需求日 盏迫
切，石墨烯基界面导热材料由于其优异的热性能成为
近年来研究的热点。综述了石墨烯基界面导热材料的
组成成分，介绍了其热导率的预测模型和测定方法。
并且结合热导率模型，分析了填料本质导热性、填：｝斗添
加量及其在基体中的分布、界面耦合强度等因素对其
导热性的影响。最后，对其今后的研究和发展进行了
分析和展望。
关键词： 石墨烯；界面导热；热导率；影响因素
中图分类号：０６１３．７ 文献标识码：Ａ
ＤＯｌ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１０Ｏ１－９７３１．２Ｏ１３．２２．００２
１ 引 言
随着电子技术的迅速发展，电子元器件的集成程
度和功率密度不断提高，电子器件的耗散功率密 妾和
发热量越来越大。因此，散热问题变得越来越重要，对
热管理技术的要求也更加严格。界面导热材料在热管
理中起到十分关键的作用ｎ］。
界面导热材料是一种普遍用于集成电路（ＩＣ）封装
和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接合或接触
时产生的微观空隙及表面凹凸不平的孔｝同，增大界面接
触，提高材料的散热性 （如图１所示）。由于在接触
面问存在空气问隙，空气导热系数只有０．０２５Ｗ／（ｍ・
Ｋ），是热的不良导体，将导致接触热阻非常大，严重阻碍
了热量的传导。界面导热材料热导率较高，且可填充于
接触面之间，驱除接触界面孔隙内的空气，在整个接触
界面上形成连续的导热通道，提高散热效率Ｈ］。
传统的界面导热材料主要是以导热颗粒填充聚合
物或者油脂，组成导热脂、导热胶粘剂、导热橡胶及相
变材料等几类界面材料。其填料填充体积要求很大
（约７０ ），才能达到室温下导热系数为１～５ｗ／（ｍ・
河南科技
HenanScienceandTechnology能源与化学总772期第二期
2022年1月
改性石墨烯/改性氧化铝协同提高硅脂的
导热性能研究
史浩龙王蓉唐秀之
（中南大学航空航天学院，湖南长沙410000）
摘要：随着集成电路的发展，对热管理材料的性能提出了日益严苛的要求。借助接枝在氧化石
墨烯(GO)上的烯丙基胺的碳碳双键与硅氢键的反应，将硅油分子接枝在GO表面，同时对Al2O3采
用十六烷基三甲氧基硅烷进行表面修饰。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和热失重分析(TGA)等手段对材料的形貌、组成、热稳定性等进行
了表征分析。研究发现，填充了改性后的Al2O3和GO后导热硅脂的导热性能明显提高。因此，对
填料表面的适当修饰是一种有效提高硅脂导热性能的策略。
关键词：表面改性；石墨烯；氧化铝；导热硅脂
中图分类号：TB332文献标志码：A文章编号：1003-5168（2022）2-0088-05DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2022.02.021
SynergisticImprovementofThermalConductivityofSili⁃
coneGreasebyModifiedGraphene/ModifiedAlumina
SHIHaolongWANGRongTANGXiuzhi
(SchoolofAeronauticsandAstronautics,CentralSouthUniversity,Changsha410000,China)
Abstract:Withthedevelopmentofintegratedcircuits,moreandmorestringentrequirementsareputfor⁃wardfortheperformanceofthermalmanagementmaterials.Siliconeoilmoleculesweregraftedonthe
石墨烯的物理性质及其应用
石墨烯是由碳原子组成的二维材料，具有许多特殊的物理性质，如高导热性、高电导性、高透明度、高强度等，因此在科学研究和工业应用领域备受关注。
一、石墨烯的物理性质
1.高导热性
石墨烯具有超高的导热性能，可达到3000W/m·K，是传统导热材料的100倍以上。
2.高电导性
石墨烯也具有超高的电导性，约为1000000S/m，是铜的约10倍。
3.高透明度
石墨烯是一种几乎透明的材料，可透过大部分的可见光，透过率可达97.7%。
4.高强度
石墨烯的强度非常高，其弹性模量约等于1300GPa，是钢的200倍。
5.独特的电子结构
石墨烯具有独特的电子结构，呈现出带有马约拉纹的能带结构，使得其在电子输运方面具有非常特殊的性质。
二、石墨烯的应用
1.半导体
由于石墨烯拥有独特的电子结构和优异的电传输性能，因此可以应用于半导体领域，有望取代硅元件，开启下一代电子器件领域。
2.能源
石墨烯的高导热性和高电导性，使其可以应用于能源领域。比如可以用于太阳能电池、燃料电池等。
3.生物医疗
石墨烯具有优异的生物相容性和生物降解性，可能成为未来生物医药领域的新材料。可以应用于传感器、病毒检测、药物传递等领域。
4.航空航天
石墨烯的高强度和轻质特性，使其成为理想的航空航天材料。可以应用于制造飞机、火箭等部件。
5.3D打印
石墨烯的高强度、高导电性和高导热性，使其成为3D打印领域的前景材料。可以应用于打印电子器件、生物医学器械等。
综上所述，石墨烯具有许多优异的物理性质和应用前景。在未来的科技发展中，石墨烯将成为一个备受关注的领域，许多应用将被推广和拓展。
