用于高效热管理应用的磁性功能化自排列石墨烯填料

我们报道了具有自排列“磁性石墨烯”填料的热界面材料的热传导性质。石墨烯增强纳米复合材料通过基于液相剥离的廉价且可扩展的技术合成。用 Fe3O4 纳米颗粒对石墨烯和少层石墨烯片进行功能化，使我们能够在将导热膏分散到连接表面期间于外加磁场中排列填料。填料排列导致插入两个金属表面之间的纳米复合材料层的表观热导率和热扩散率大幅增加。自排列“磁性石墨烯”填料改善了具有固化型和非固化型基体材料的复合材料的热传导。即使在约 1 wt. % 的低石墨烯负载下，取向填料的热导率增强也是随机填料的两倍。计算机芯片的实际测试表明，使用含有约 1 wt. % 取向填料的非固化热界面材料，温升可降低达 10oC。我们的概念验证实验表明，具有功能化石墨烯和少层石墨烯填料的热界面材料（可在复合材料施加到表面时进行取向）可带来先进电子器件热管理的新方法。