納米碳、石墨烯復合散熱材料
來源:納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔。 納米碳材料主要包括三種類型:碳納米管,碳納米纖維,納米碳球。 碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體,一般可分為單壁碳納米管、多壁碳納米管和雙壁碳納米管。 超強纖維:碳納米管具有彈性高、密度低、絕熱性好、強度高、隱身性優越、紅外吸收性好、疏水性強等優點,它可以與普通纖維混紡來制成防彈保 暖隱身的軍用裝備。 材料增強體:用于增強金屬、陶瓷和有機材料等。并且結合碳納米管的導熱導電特性,能夠制備自愈合材料。
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作者:Jimmy
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發布時間: 2019-07-10
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納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔。
納米碳
納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔。
納米碳材料主要包括三種類型:碳納米管,碳納米纖維,納米碳球。 碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體,一般可分為單壁碳
納米管、多壁碳納米管和雙壁碳納米管。
超強纖維:碳納米管具有彈性高、密度低、絕熱性好、強度高、隱身性優越、紅外吸收性好、疏水性強等優點,它可以與普通纖維混紡來制成防彈保
暖隱身的軍用裝備。
材料增強體:用于增強金屬、陶瓷和有機材料等。并且結合碳納米管的導熱導電特性,能夠制備自愈合材料。
碳納米管對紅外和電磁波有隱身作用:納米微粒尺寸遠小于紅外及雷達波波長,因此納米微粒材料對這種波的透過率比常規材料要強得多,這就大大
減少波的反射率;納米微粒材料的比表面積比常規粗粉大3~4個數量級,對紅外光和電磁波的吸收率也比常規材料大得多。
因此,紅外探測器及雷達得到的反射信號強度大大降低,很難發現被探測目標,起到了隱身作用。由于發射到該材料表面的電磁波被吸收,不產生反射,
因此而達到隱形效果。
石墨烯
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。
石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的
材料。
力學特性
石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離
子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大0.25TPa。 由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功
能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。
熱性能
石墨烯具有非常好的熱傳導性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導熱系數高達5300W/mK,是目前為止導熱系數最高的碳材料,高于單壁碳納米管(3500W/mK)
和多壁碳納米管(3000W/mK)。當它作為載體時,導熱系數也可達600W/mK。此外,石墨烯的彈道熱導率可以使單位圓周和長度的碳納米管的彈道熱導率的下
限下移。
光學特性
石墨烯具有非常良好的光學特性,在較寬波長范圍內吸收率約為2.3%,看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內,厚度每增加一層,吸收率增加2.3%。
大面積的石墨烯薄膜同樣具有優異的光學特性,且其光學特性隨石墨烯厚度的改變而發生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結構。室溫下對雙柵極
雙層石墨烯場效應晶體管施加電壓,石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調整。施加磁場,石墨烯納米帶的光學響應可調諧至太赫茲范圍。