石　刚，张鉴炜，雷博文，鞠　苏，江大志

(国防科技大学 航天科学与工程学院， 湖南 长沙　410073)



石墨烯微片尺寸对石墨烯纸热导率的影响*

石刚，张鉴炜，雷博文，鞠苏，江大志

(国防科技大学 航天科学与工程学院， 湖南 长沙410073)

摘要：石墨烯热导率远高于传统金属薄膜等导热材料，可用作热扩散材料。石墨烯纸由石墨烯微片组装而成，石墨烯微片尺寸大小对其组装方式微观结构以及宏观导热性能等具有重要影响。采用溶液过滤自组装方法制备了分散均匀的氧化石墨烯纸，然后在Ar/H2气氛下对氧化石墨烯纸进行热还原处理，得到了石墨烯纸。结果表明，大尺寸石墨烯微片组成的石墨烯纸结构更加致密、结晶度更高；0.5μm～3μm和50μm～100μm的氧化石墨烯所制备的石墨烯纸的热导率分别为632.8W/mK和683.7W/mK，大尺寸石墨烯微片组成的石墨烯纸热导率提高了8%。

关键词：石墨烯纸；石墨烯微片尺寸；微观结构；热导率

基于现今工业制造技术水平的提高，电子、通信和能源等领域的小型化、高集成化、高能化的目标正在逐步实现，并还将继续。这一趋势必然导致相关领域设备装置能量密度的持续增加，因此，高热流密度散热问题就成为亟待解决的问题[1-2]。

在上述背景下，高效二维热扩散材料开始受到广泛关注，其主要工作原理是利用材料在二维平面内的高导热特性，将系统中高温热点区域的热量向四周迅速扩散，从而降低热点区域的温度，同时降低系统结构中的温度梯度和内部热应力，从而消除由此引发的结构热变形，减少高温集中对系统运行的不良影响。……