吴 霜, 王继芬,, 王绪哲, 谢华清

(1. 上海海事大学 商船学院,上海201306;2. 上海第二工业大学 理学院,上海201209)

0 前言

石墨烯作为一种新型二维纳米材料自2004年[1]发现以来,在电学、机械、光学及电化学方面都表现出独特的性质。由于其高载流子迁移率[2]、高导热率[3-5]、超高杨氏模量[6], 在传热[7]、光电[8]、传感器以及能量存储领域都有巨大的应用前景。目前在石墨烯导热方面的研究方式有实验测试、模拟和理论研究。实验方面主要研究石墨烯复合材料导热性能[9-11]和复合石墨烯的纳米流体[12-13]。分子动力学作为模拟研究微纳尺度材料的重要方式之一,广泛应用于石墨烯和类石墨烯二维材料的研究。

Azizinia 等[14]利用非平衡分子动力学的方法研究镀镍涂层对石墨烯导热性能的影响,研究结果表明涂层比增加到0.5%时,热导率降低了40%,但涂层比为2%时热导率趋于恒定值。Senturk 等[15]使用分子动力学模拟了氮掺杂对扶手型石墨烯热导率的影响,模拟表明吡啶氮掺杂热导率最高,吡咯氮掺杂热导率最低。此外模拟结果还表明掺杂在SW-1缺陷中心位置的石墨烯热导率要高于边缘位置的热导率。Ong 等[16]采用分子动力学模拟和非平衡格林函数的方式研究石墨烯-SiO2界面传热, 结果表明,电导界面大部分受低于20 z 弯曲声子模的影响,且共振机制主导了界面的声子传输。Chinkanjanarot等[17]利用分子动力学和微观力学模拟石墨烯纳米片(GNP)/脂环族环氧树脂(CE)复合材料的热导率,研究不同分散率纵横比的GNP 对复合材料热导率的影响。……