三维石墨烯网络在超级电容器中的应用（英文）

三维石墨烯网络(3DGNs)能够缩短电解质离子的扩散距离,提供快速电子输运通道,并能充当骨架以与赝电容材料进行复合,因而在超级电容器中得到了广泛应用。本文主要综述近年来三维石墨烯网络及其复合材料在超级电容器电极材料方面的的进展,论述提升三维石墨烯基超级电容器性能的途径,最后展望了未来三维石墨烯网络的前景。     

原位聚合法在石墨烯/聚合物纳米复合材料中的应用（英文）

石墨烯作为一种新型炭材料,2004年通过简单的机械剥离方法制备得到。而氧化石墨烯作为石墨烯的氧化状态,其基面和边缘上存在大量的含氧官能团,可以很好地分散在水中,因而具有很好的加工性和广阔的应用前景,引起了学界的广泛重视。原位聚合法作为一种常用聚合方法,被广泛应用于合成石墨烯/聚合物纳米复合材料。本文着重介绍了石墨烯及氧化石墨烯的定义、不同的制备方法、原位聚合法的基本原理,及其在石墨烯/聚合物纳米复合材料制备过程中的应用进展。     

三维互连炭材料/金属导热复合材料的研究进展（英文）

随着电子设备的产热不断攀升,在确保设备性能和寿命方面,高效散热已成为一个关键的技术问题,高的导热性通常取决于填料在复合材料中形成快速导热通道的能力。近年来,在复合材料中利用高导热性填料开发三维互连结构已成为一种很有前途的方法。与传统的均匀分布和定向排列相比,填料的三维互连结构显著提高了复合材料的热导率。本文综述了三维互连结构的炭材料增强金属基导热复合材料的研究进展,讨论了复合材料的导热机理和导热模型,分析了提高复合材料导热性能的关键因素。本文通过回顾这些独特的构建三维互连炭材料网络的形式及其对复合材料导热性能的影响,旨在为进一步开发高性能金属基导热复合材料提供参考。     

氧化石墨烯在水泥基复合材料中应用的研究进展（英文）

氧化石墨烯(GO)是一种极具潜力的纳米增强材料,对水泥基复合材料具有显著的增强和增韧作用。但现有研究中仍存在一些盲点和有争议的领域,需通过进一步的研究加以阐明。本文综述了GO增强水泥基复合材料的最新研究进展,介绍了GO对水泥基复合材料性能的影响及其作用机制,重点阐述了GO在水泥环境中的分散性,GO对水化性能、工作性和流变性能和宏观性能(机械性能和耐久性能)的影响以及可能的增强和增韧机制。基于现有研究中存在的问题,提出了未来的研究重点,为GO在实际工程中的应用奠定了坚实的基础。     

石墨烯/聚合物纳米复合材料去除水中废油污染物的研究进展（英文）

频繁的海上溢油事故和工业含油污水的肆意排放严重破坏海洋生态平衡。因此,开发先进的除油材料迫在眉睫。石墨烯(G)及其衍生物氧化石墨烯(GO)因其具有高比表面积、低密度、高孔隙率、表面功能可调等优异的理化性质,在油水分离领域成为研究热点。为充分发挥其优势,近年来,将G或GO与聚合物复合制备成功能化G/聚合物或GO/聚合物纳米复合材料,因其具有良好的除油能力、优异的机械性能、价格低廉、形貌及表面化学组分可调等优势而越来越受到人们的青睐。目前已开发出气凝胶、泡沫、海绵、膜等具有三维结构的G/聚合物或GO/聚合物复合吸油剂和过滤膜。本文系统性地总结了从表面润湿理论到G/聚合物或GO/聚合物复合吸油材料和滤膜材料的最新研究进展。此外,重点归纳了近年来有关油品回收及吸油材料再生的方法策略。最后,提出该研究领域目前面临的挑战和未来研究方向,旨在为该领域的深入探索开辟新的视角。     

聚合物基导热复合材料研究进展

概述了聚合物基导热复合材料的应用开发背景,从理论上阐述了聚合物基导热复合材料的导热机理及导热理论模型.综述了国内外聚合物基导热复合材料研究开发状况,提出了今后的研究方向.     

石墨烯及其聚合物复合材料在锂离子电池中的应用研究进展

石墨烯的出现为设计和构建新型功能复合材料提供了广阔的空间,文中详细综述了石墨烯及其聚合物复合材料在锂离子电池中的研究进展。石墨烯是一种极有发展潜力的负极材料,储锂性能受到结构特征、含氧官能团和杂质原子等多种因素影响,导致储锂行为和机理较为复杂。将具有储锂活性的聚合物与石墨烯复合作为正极材料,储锂性能受到聚合物氧化还原的可逆性和复合结构等因素影响。聚合物还作为晶格匹配剂和交联剂,有利于提高石墨烯与氧化物复合的结构稳定性。最后指出,聚合物种类和制备方法的选择是以改善储锂性能为原则,有针对性和预见性地设计和制备高性能锂离子电池电极材料。     

具有三维连续网络结构的聚合物基导热复合材料研究进展

热界面材料可以有效地将高温电子器件的热量快速传递到热管理元件,以缓解电子器件过热而导致的元件寿命恶化的问题。近年来,由聚合物和高导热填料制成的聚合物基复合材料因其密度低、导热性能可调而受到广泛关注。不同于传统的填料随机分散的复合材料,在聚合物基体中构建三维连续网络结构可以显著增加填料/填料接触、降低导热渗透阈值和界面热阻,显著改善复合材料的导热性能。首先,简要分析了聚合物基导热复合材料的导热机制。其次,总结了具有连续网络结构的聚合物基导热复合材料的构筑工艺,主要包括基于三维导热填料网络的预构筑、基于聚合物颗粒/粉末的后加工、基于聚合物纤维/织物的后加工、基于聚合物胶乳的铸膜或絮凝等工艺。再次,系统总结了不同类型的导热填料对聚合物复合材料导热性能的影响,主要包括金属填料、陶瓷填料、碳基填料及其混杂填料等。最后,对具有三维连续网络结构的聚合物基导热复合材料的发展前景进行了展望。     

导热聚合物复合材料用填料研究进展

填充型导热聚合物复合材料因具有高热导率、价格低以及易于加工等优点,得到了广泛的应用,其导热系数的提高主要依靠其中添加的导热填料,包括金属类填料、碳类填料以及陶瓷类填料等。本文综述了不同填料对导热聚合物复合材料性能的影响,并介绍了导热填料的研究进展。     

导热绝缘聚合物复合材料的研究进展

高导热性的聚合物复合材料能够有效地将热量传导至器件外部,大大提高电子产品的使用寿命,目前广泛地应用于电子封装、超高压电子器件和发光二极管(LED)等小型集成化电子设备上。本文介绍了导热聚合物复合材料的分类、导热机理、导热模型及常用导热填料,并对其发展前景进行简要分析。     

三维石墨烯/环氧树脂复合材料导热特性研究

三维石墨烯具有高孔隙率、高热导率和良好的热稳定性等优点。提出利用三维石墨烯形成的连续"导热链"填充环氧树脂从而改善环氧树脂传热性能的方法,通过化学氧化还原法制备了三维石墨烯,进而采用浇注法制备三维石墨烯/环氧树脂复合材料。实验测试了导热性能、比热容和玻璃化转变温度等热物性参数。结果表明:三维石墨烯可大幅度提髙环氧树脂的导热性能。在三维石墨烯的质量分数为3%时,环氧树脂的热导率提高近7倍。研究结果为三维石墨烯在导热复合材料领域的应用提供了实验依据。     

石墨烯及其复合材料的导热特性研究进展

石墨烯是一种具有超强的机械强度、高导热率、高透光率、高比表面积等特点的新型二维碳材料,其优良特性使其在高性能电子器件、复合材料、气体传感器及能量存储等领域有着广泛的应用前景,尤其是其超高的热导率引起了国内外学者的极大兴趣。介绍了石墨烯热导率的测量原理及测量方法,综述了石墨烯热导率预测模型及模拟分析,阐述了石墨烯强化复合材料的传热特性。最后对石墨烯热导率未来的研究方向进行了展望。     

石墨烯散热薄膜研究进展（英文）

由于石墨烯具有优异的导热与导电性能,已被认为是最理想的散热材料之一,受到学术界与产业界的广泛关注。在本综述中,我们总结了石墨烯薄膜在热管理领域的研究现状,介绍了还原氧化石墨烯薄膜,机械剥离石墨烯薄膜以及石墨烯基复合薄膜的制备及其应用性能。进一步地,对石墨烯薄膜在导热、导电应用过程中的关键因素进行分析,总结石墨烯薄膜在散热领域未来实现产业化应用所面临的挑战。     

3D石墨烯在热管理及电磁防护应用中的研究进展（英文）

由于石墨烯粉体在复合材料应用中存在易团聚和低利用效率问题,构建3D石墨烯引起了研究人员极大的关注。同时,3D石墨烯本身具有许多优点,例如多孔结构、轻质、高导热、高导电性等,因此,它被广泛应用于热管理和电磁防护领域。为了全面理解3D石墨烯的研究进展,在本文中,我们详细地介绍了各向同性和各向异性3D石墨烯的制备策略。然后,从热界面材料、相变材料、电磁屏蔽材料、微波吸收材料等不同的应用角度全面综述了3D石墨烯的最新研究进展。最后,讨论了3D石墨烯在研究中存在的问题,并展望了未来研究热点和发展趋势。该综述能够为3D石墨烯在5G电子设备散热和电磁防护材料开发方面提供新视野。     

聚合物基导热绝缘复合材料导热机理及应用研究

介绍了聚合物基导热绝缘复合材料的导热机理,分析了导热模型在某些材料制备中的成功应用以及不足之处.聚合物基导热复合材料由于具备一些优良的特点,广泛应用于各种形式材料的制备,如导热绝缘塑料、导热绝缘胶粘剂、导热绝缘橡胶、导热绝缘复合涂层等.研究成果表明,利用聚合物基导热绝缘复合材料制备的材料的性能优良,可满足一定场合的使用,其应用领域不断扩大.随着科学技术的发展及对材料性能要求的不断提高,高导热绿色环保材料成为最终发展趋势.     

石墨烯/聚合物复合材料的研究进展

石墨烯是最近几年才发现的炭材料的新成员, 其完美的二维结构和许多奇特的性质, 引起了科学家的极大兴趣。石墨烯和氧化石墨烯的改性以及各种石墨烯/聚合物复合材料的制备成为当前研究的热点之一。与纯的聚合物相比, 石墨烯的加入可赋予复合材料不同的功能性, 不但表现出优异的力学和电学性能, 且具有优良的加工性能, 为复合材料提供了更广阔的应用空间。文中概述了石墨烯/聚合物复合材料的制备方法、结构及性能, 并展望了石墨烯及其聚合物复合材料的研究前景。     

聚酰亚胺辅助制备高定向石墨烯基全炭泡沫及其在导热聚合物复合材料中的应用（英文）

石墨烯及其衍生物具有高纵横比的二维层状结构,在加工过程中通常倾向于水平排列。因此,石墨烯基复合热界面材料虽然具有较高的面内热导率,但其表现出的低面外热导率难以满足实际应用需求。本文通过定向冷冻策略制备了竖直排列的聚酰亚胺/石墨纳米片(PG)导热骨架以提高聚合物复合材料的面外热导率,其中石墨纳米片(GNs)为高导热石墨烯薄膜的粉体边角料。在该过程中,采用水溶性聚酰胺盐溶液直接分散疏水的GNs,热亚胺化后获得的聚酰亚胺在辅助GNs定向排列的同时经石墨化处理转变为人造石墨。同时,GNs的引入提高了PG骨架的有序度和密度,进一步提高了聚二甲基硅氧烷(PDMS)基复合材料的强度和导热性能。结果表明,所制备的PDMS/PG复合材料(PG:21.1%)的面外热导率达14.56 W·m^-1·K^-1,是纯PDMS的81倍。这种简便的聚酰亚胺辅助二维疏水填料定向排列的方法为各向异性热界面材料的规模制备提供了思路,同时实现了石墨烯薄膜边角料的再利用。     

聚合物/石墨烯智能复合材料及器件研究进展

石墨烯具有高导电性、高导热性以及稳定性,因而被认为是一种良好的驱动材料。而智能材料是指能感知外部刺激且本身可执行的新型功能材料。聚合物/石墨烯智能复合材料兼具石墨烯材料和智能材料的特性,因而被应用到驱动器的设计中。概述了聚合物/石墨烯智能复合材料驱动器的最新进展,并且讨论了在多种驱动条件或刺激下石墨烯所发挥的作用,介绍了不同刺激下聚合物/石墨烯复合材料的制备方法,最后对聚合物/石墨烯智能复合材料及器件作了总结并对其前景作了展望。     

三维高导热炭/炭复合材料的制备、结构及性能（英文）

采用连续沥青基炭纤维与商业PAN基炭纤维的混编制备了三维炭/炭复合材料预制体,通过多次化学气相渗透(CVI)、液压浸渍(LPI)工艺对其进行增密处理和一系列的炭化和石墨化处理获得高导热三维炭/炭复合材料。在此典型结构中,沥青基炭纤维沿x,y方向水平正交排布,而商业PAN基炭纤维沿z方向双向贯通排布。研究了炭/炭复合材料的显微结构以及炭纤维和热解炭对炭/炭复合材料热导率和力学性能的相对贡献。CVI热解炭具有高结晶度并且沿纤维轴高度择优取向。通过3CVI和3CVI+4LPI工艺制备的炭/炭复合材料的密度分别达到了1.58和1.84 g/cm3。所制备的炭/炭复合材料沿x,y方向分别具有115.9 W/m·K (3CVI)和234.7 W/m·K (3CVI+4LPI)的高热导率,沿z方向的热导率分别只有18.6(3CVI)和41.5 W/m·K (3CVI+4LPI)。热扩散和热导率主要依赖于炭/炭复合材料中的连续性沥青基炭纤维。通过PAN基炭纤维的引入和后续增密过程,三维炭/炭复合材料的力学性能相对于一维炭/炭复合材料和二维炭/炭复合材料显著提高。