多层石墨膜-陶瓷复合材料的制备及其导热性能

采用热压成型工艺成功制备了多层石墨膜-陶瓷复合材料,研究了成型工艺参数,如压力、温度对试样Z轴方向导热性能的影响,以及石墨膜层数对复合材料导热性能的影响。结果表明:当成型压力1 MPa时,陶瓷粘接剂内部会产生裂纹甚至破碎,当成型压力1 MPa时,陶瓷粘接剂不致密,内部有许多微小的孔洞,当成型压力为1 MPa时,试样内部孔隙相对较少,表面较平整;石墨膜-陶瓷复合材料Z轴方向的导热系数随成型温度升高而增大,随石墨膜层数增加而增大,但其抗弯强度随石墨膜层数增加而降低。当石墨膜层数为5层时,多层石墨膜-陶瓷复合材料Z轴方向导热系数能达到6.5 W·m~(-1)·K~(-1),抗弯强度达到15 MPa,可作为热界面材料,替代导热硅胶片。     

石墨烯复合微粒喷射成形分散效果研究

将喷射技术应用于石墨烯复合微粒分散成形,对比研究了喷嘴结构、喷射距离、直射与旋流压力比等对石墨烯复合微粒分散范围及分散均匀性的影响。研究表明,复合微粒分散范围受喷嘴出口结构影响较小,且随着喷射距离减小而减小。当喷射距离为2mm,复合微粒溅射系数为0.65左右;与Ⅱ型喷嘴相比,采取Ⅰ型喷嘴喷射所获得的复合微粒集中区相对较小。在控制复合微粒分散均匀性方面,压力比对Ⅰ型喷嘴的分散均匀性影响不明显,而对Ⅱ型喷嘴的分散均匀性影响较大,且当压力比为0.4时,采用Ⅱ型喷嘴可获得最佳分散效果。     

石墨烯复合微粒喷射成型工艺实验研究

通过实验研究了石墨烯复合微粒喷射成型工艺参数(喷射压力、喷射距离)与送粉量对喷射成型特征区域大小的影响,以及对与酚醛树脂基体有效结合的石墨烯复合微粒数量的影响。先通过单因素实验初步确定工艺参数范围,其次通过正交试验确定最优的工艺参数组合。研究表明,最优工艺参数组合为喷射压力0.20 MPa、喷射距离3 mm、送粉量0.12 g,此时,特征区域直径为2.69 mm,与基体有效结合的石墨烯复合微粒数量为39个,并在酚醛树脂基体内形成了有效导电通路。