石墨烯-聚合物基纳米复合材料的等效热传导性能分析开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

随着科技的发展,电子设备已经融入我们的日常生活之中。如今,快速散热系统的热管理已经成为现代电子设备最关键的问题之一,电子、光电子、电池等产生的热量,需要进行有效的消散,以防止设备过热引起的故障[1,2]。因此,我们需要提高材料的热传导效率,已达到尽快散热的目的。传统的散热材料诸如将导热填料(如银和镍)填充在聚合物基体中制备得到的复合材料,其作为热界面材料虽具有超过1 W/mK的热传导系数,但由于填料负荷高,导致设备重量大,限制了它的应用[3]。因此,我们急需一种理想的新型材料。石墨烯具有非常好的热传导性能,纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK,是目前为止导热系数最高的碳材料,高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK),将其作为一种填充材料,与传统的金属填料相比,石墨烯不仅具有轻质的特性,而且其低浓度的填充量即可使环氧树脂聚合物基纳米复合材料的热传导系数得到了前所未有的改善,大大降低使其与金属表面的接触电阻[4-7]。因此,石墨烯-聚合物基纳米复合材料除了能够有效减轻电子产品的重量外,石墨烯低浓度的填充量能够显著降低复合材料的粘度,更加便于加工,是热界面材料制造过程中的理想状态[8]。

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