A highly orientational architecture formed by covalently bonded graphene to achieve high through-plane thermal conductivity of polymer composites

石墨烯 材料科学 热导率 复合材料 共价键 聚合物 热的 电导率 纳米技术 化学 物理 物理化学 气象学 有机化学
作者
Qingwei Yan,Jingyao Gao,Ding Chen,Peidi Tao,Lu Chen,Junfeng Ying,Xue Tan,Le Lv,Wen Dai,Fakhr E. Alam,Jinhong Yu,Yuezhong Wang,He Li,Chen Xue,Kazuhito Nishimura,Sudong Wu,Nan Jiang,Cheng‐Te Lin
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:14 (31): 11171-11178 被引量:23
标识
DOI:10.1039/d2nr02265f
摘要

Combining the advantages of high thermal conductivities and low graphene contents to fabricate polymer composites for applications in thermal management is still a great challenge due to the high defect degree of exfoliated graphene, the poor orientation of graphene in polymer matrices, and the horrible phonon scattering between graphene/graphene and graphene/polymer interfaces. Herein, mesoplasma chemical vapor deposition (CVD) technology was successfully employed to synthesize vertically aligned graphene nanowalls (GNWs), which are covalently bonded by high-quality CVD graphene nanosheets. The unique architecture leads to an excellent thermal enhancement capacity of the GNWs, and a corresponding composite film with a matrix of polyvinylidene fluoride (PVDF) presented a high through-plane thermal conductivity of 12.8 ± 0.77 W m-1 K-1 at a low filler content of 4.0 wt%, resulting in a thermal conductivity enhancement per 1 wt% graphene loading of 1659, which is far superior to that using conventional graphene structures as thermally conductive pathways. In addition, this composite exhibited an excellent capability in cooling a high-power light-emitting diode (LED) device under real application conditions. Our finding provides a new route to prepare high-performance thermal management materials with low filler loadings via the rational design of the microstructures/interfaces of graphene skeletons.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
明理可燕发布了新的文献求助10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
JnifferJun发布了新的文献求助10
3秒前
阿尔法突袭完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
神勇乐安完成签到,获得积分10
6秒前
Xiaoxiannv完成签到,获得积分10
7秒前
希望天下0贩的0应助znhy采纳,获得10
8秒前
9秒前
笨笨山芙应助super采纳,获得20
10秒前
幽壑之潜蛟应助crack采纳,获得10
10秒前
ZhonghanWen发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
花薇Liv完成签到,获得积分10
12秒前
朴实水壶发布了新的文献求助10
13秒前
swjfly完成签到,获得积分20
14秒前
JamesPei应助左惋庭采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
大模型应助Yi采纳,获得10
17秒前
17秒前
toolate完成签到,获得积分10
18秒前
克莱完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
彭于晏应助paddi采纳,获得10
21秒前
情怀应助ad采纳,获得10
22秒前
DQY发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
cc完成签到 ,获得积分10
23秒前
香蕉书兰发布了新的文献求助10
24秒前
小橘子完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
天天快乐应助CX330采纳,获得10
24秒前
FG发布了新的文献求助10
24秒前
小幸运发布了新的文献求助10
25秒前
慕长生完成签到,获得积分10
25秒前
bkagyin应助年华采纳,获得10
26秒前
雪笙完成签到 ,获得积分10
27秒前
心事全在脸上完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5743755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5415833
关于积分的说明 15348312
捐赠科研通 4884362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625769
邀请新用户注册赠送积分活动 1574598
关于科研通互助平台的介绍 1531510