基本介紹
- 中文名：導熱石墨片
- 外文名：Heat-conducting graphite sheet
- 特點：獨特的晶粒取向
- 學成分：單一的碳元素
簡介,導熱石墨片特性,優點,人工合成,研究內容,套用,
簡介
石墨散熱片（3K-SBP），是一種全新的導熱散熱材料，具有獨特的晶粒取向，沿兩個方向均勻導熱，片層狀結構可很好地適應任何表面，禁止熱源與組件的同時改進消費類電子產品的性能。產品均勻散熱的同時也在厚度方面提供熱隔離。 導熱石墨片其分子結構示意圖如下：
導熱石墨材料(Thermal Flexible Graphite sheet)的化學成分主要是單一的碳(C)元素,是一種自然元素礦物.薄膜高分子化合物可以通過化學方法高溫高壓下得到石墨化薄膜，因為碳元素是非金屬元素,但是卻有金屬材料的導電,導熱性能,還具有象有機塑膠一樣的可塑性,並且還有特殊的熱性能,化學穩定性,潤滑和能塗敷在固體表面的等等一些良好的工藝性能,因此,導熱石墨在電子,通信,照明,航空及國防軍工等許多領域都得到了廣泛的套用.
石墨導熱材料給熱量管理工業提供了一個綜合高性能的獨特解決方案。導熱石墨材料通過一系列不同的熱量管理解決套用給需求日益廣泛的工業散熱領域帶來新的技術方案熱石墨材料產品提供了電子工業熱量管理的創新新技術。導熱石墨通過在減輕器件重量的情況下提供更優異的導熱性能，導熱石墨散熱解決方案是熱設計的嶄新套用方案。導熱石墨有效的解決電子設備的熱設計難題。
導熱石墨片特性
特性：表面可以與金屬、塑膠、不乾膠等其它材料組合以滿足更多的設計功能和需要。
低熱阻：熱阻比鋁低40%，比銅低20%。
重量輕：重量比鋁輕25%，比銅輕75%。
優點
石墨膜易於加工，便於安裝。
人工石墨膜以其高導熱高可靠性、輕薄、易於加工、環保等優良特性廣泛的套用於新能源、節能改造等重要新興行業，如光伏逆變器、風力變流器、變頻器，並且在LED等電力電子技術領域中有巨大的套用前景。當然，該類產品最廣泛用於智慧型手機，如蘋果手機、三星手機中。同時在筆記本、手持設備、通信基地站設備得到商業套用。
人工合成
使用傳統矽膠會產生的問題：
a、發生矽油分離、污染周圍器件；
b、產生矽氧烷導致電子器件的接觸不良 。
使用石墨膜的優勢：
a、可靠性提高；
b、不會發生矽氧烷、不污染周圍器件、環保。
(2)以石墨烯為基體,鈦酸四丁酯為鈦源,首先採用溶膠-水熱法製備了二氧化鈦/石墨烯納米複合材料。利用XRD、SEM、TEM和Raman對二氧化鈦/石墨烯納米複合材料的晶體結構、顆粒形貌和化學組成進行了表征,結果顯示合成的二氧化鈦納米晶為銳鈦礦結構,結晶狀況良好,二氧化鈦和石墨烯複合效果較好。研究了納米晶體的光催化性能,結果表明二氧化鈦/石墨烯催化性能較高。
(3)以氧化石墨烯為基體,醋酸鋅為鋅源,採用溶膠法製備了氧化鋅/石墨烯納米複合材料。結果顯示合成的氧化鋅納米晶為六邊纖鋅礦結構,且是單晶結構,氧化鋅和石墨烯複合效果比較理想。並研究了其光催化性能,結果表明石墨烯/氧化鋅有較高的催化效率,測定了複合材料的螢光效應,討論了石墨烯/氧化鋅催化效率提高的機理。
(4)以氧化石墨烯為基體,醋酸鎘為鎘源,硫脲為硫源,採用溶膠法製備了硫化鎘/石墨烯納米複合材料。結果顯示合成的硫化鎘納米晶為結構,硫化鎘和石墨烯複合效果很好。並研究了其光催化性能,結果表明複合材料有較高的催化效率。
研究內容
具體研究內容包括以下三個部分：
1、採用氧化還原法合成石墨烯,製備石墨烯修飾電極檢測DNA四個鹼基，電化學研究發現,石墨烯修飾玻碳電極能夠實現對DNA四個鹼基的同時檢測。將石墨烯與碳納米管、β-環糊精複合，碳納米管有效的降低了石墨烯的的聚集，研究了石墨烯/碳納米管/β-環糊精修飾電極的電化學性能，可以用於鳥嘌呤核苷的高靈敏檢測,該修飾電極能夠推廣套用於其它生物分子的測定中。
2、將生物大分子單鏈DNA(ssDNA)與石墨烯功能化組裝,製備的具有生物相容性的ssDNA-石墨烯複合材料在水溶液中能夠長期保存不發生沉降,提高了石墨烯在水溶液中的穩定性。ssDNA-石墨烯複合材料比表面積大、生物相容性好，是優異的氧化還原酶固定化材料。將ssDNA-石墨烯複合材料固定葡萄糖氧化酶製備葡萄糖感測器,葡萄糖氧化酶實現了直接電化學並且保持生物活性,電子轉移速率為4.14s-1,對葡萄糖檢測具有較好的抗干擾性和穩定性。
3、採用原位合成法製備石墨烯-四氧化三鐵納米複合材料,四氧化三鐵增加了石墨烯在水中的分散性和穩定性,分別用磁鐵和磁強計測試表明石墨烯-四氧化三鐵納米複合材料具有磁性。製備石墨烯-四氧化三鐵修飾電極,電化學研究表明,石墨烯-四氧化三鐵複合材料對過氧化氫具有催化作用,最低檢測限為5.4μmol·L-1,對抗壞血酸和尿酸具有抗干擾性。石墨烯-四氧化三鐵納米複合材料在電化學領域具有潛在的套用前景。
