近期,杭州星宇炭素环保科技有限公司研发中心人员和中国科学院合肥物质科学研究院的张裕恒院士团队合作,在高性能碳基导热膜和高性能碳基复合热界面膜的制备方法的研究方面又取得了一系列的新进展。
薄膜的制备方法决定了其性质,从而直接影响其应用前景。为此,依托杭州星宇炭素环保科技有限公司院士工作站,张裕恒院士团队和企业人员一起进行了制备方法的改进和探索。张裕恒院士团队研究人员建议实验选用多层石墨烯粉末作为薄膜浆料的主要原料,并尝试添加聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚丙烯酸(paa)等作为粘着剂,添加碳纳米管、碳纳米线等进一步改善薄膜的性能。在扫描电镜下对薄膜样品进行了表面和断面的观察,石墨烯片层在薄膜内部均匀分散,连接成良好的导热网络。同时,对薄膜进行了抗拉强度、热导率、密度、电磁屏蔽性能等进行了测试,薄膜的热导率最高可达103.9w/(m‧k),抗拉强度为10.9~22.0mpa,电磁屏蔽性能可达36.55db,密度为1.5~2.0g/cm³。
此外,在张裕恒院士的建议和指导下,实验建立了掺杂石墨烯的pvdf复合薄膜的制备方法,并研究了掺杂石墨烯的含量对复合薄膜性能的影响。在浆料中加入不同比例的石墨烯粉末,可以得到不同性能参数的薄膜,从而实现pvdf/石墨烯复合薄膜的可控制备。随着石墨烯在薄膜中所占比例的增加,薄膜的导热系数增加,抗拉强度降低。当热导率增加到一定程度时,开始下降。石墨烯片层的存在赋予了薄膜较好的电磁屏蔽性能,且其电磁屏蔽性能主要以电磁波的吸收为主。
依托于院士工作站的合作研究,杭州星宇炭素环保科技有限公司和中国科学院合肥物质科学研究院共同提交并被成功受理了两项发明专利的申请书,分别为:1. 《一种高性能碳基导热膜及其制备方法》,技术领域:本发明涉及一种碳基导热膜及其制备方法,属于涂层材料和表面科学技术领域,发明人:杨俊峰,周宇,张蕾,洪波,陈宏伟,单位:中国科学院合肥物质科学研究院、杭州星宇炭素环保有限公司;2.《一种高性能碳基符合热界面膜及其制备方法》,技术领域:本发明涉及一种高性能碳基复合热界面膜及其制备方法,属于薄膜材料和表面科学技术领域,发明人:杨俊峰,周宇,张蕾,洪波,陈宏伟,单位:中国科学院合肥物质科学研究院、杭州星宇炭素环保有限公司。
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