含少层石墨烯与铜纳米颗粒的双填料复合材料的热性能
应用物理
2022-06-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文报道了由石墨烯和铜纳米颗粒构成的环氧基双填料复合材料的热性能。研究发现，表现为尺寸不同填料复合材料热导率显著增强的“协同”填料效应具有明确的填料负载阈值。石墨烯浓度适中(~15 wt%)的复合材料的热导率在铜纳米颗粒负载接近~40 wt%时出现突增，随后饱和。该效应归因于球形铜纳米颗粒插入大尺寸石墨烯薄片之间，形成了高导热渗流网络。相反，在高石墨烯浓度(~40 wt%)的复合材料中，热导率随铜纳米颗粒的加入线性增加。由于石墨烯的大长宽比，电渗流在低于7 wt.%的低石墨烯负载下即被观察到。在填料的所有浓度下，无论低于还是高于电渗流阈值，热传输均由声子主导。所得结果揭示了复合材料中石墨烯填料与铜纳米颗粒之间的相互作用，并展示了此类杂化环氧复合材料在热界面材料和粘合剂中的实际应用潜力。
引用
@article{arxiv.1905.08725,
title = {Thermal Properties of the Binary-Filler Composites with Few-Layer Graphene and Copper Nanoparticles},
author = {Zahra Barani and Amirmahdi Mohammadzadeh and Adane Geremew and Chun Yu Tammy Huang and Devin Coleman and Lorenzo Mangolini and Fariborz Kargar and Alexander A. Balandin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.08725},
year = {2022}
}
备注
25 pages, 4 figures