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    石墨烯導熱性能與應用空間

    2021-06-30 14:50:31

      石墨烯是二維sp2鍵和單層碳原子晶體。 與三維材料不同,它的低維結構可以顯著減少聲子在晶界處的邊界散射,并賦予其特殊的聲子擴散模式。

      石墨烯被認為是良好的導熱體。根據樣品的大小,一些研究發現石墨烯具有無限的導熱系數,這與微米級的導熱系數(傅立葉定律)背道而馳。在計算機仿真和實驗中,研究人員發現,石墨烯鏈段越大,其傳遞的熱量就越多。

      從理論上講,石墨烯可以吸收無限量的熱量。當熱能被表面吸收并引起微粒的微觀碰撞和電子在體內的運動時,熱傳遞發生在分子水平。在此過程中,它們彼此碰撞并將能量轉移到其“相鄰分子”。只要它們繼續吸收熱量,該過程就會繼續。

      石墨烯優異的熱性能的潛在應用主要涉及電子器件領域,可以發揮石墨烯的散熱能力并優化電子功能。 在微電子學和納米電子學中,熱量通常是限制更小和更有效組件的關鍵因素。因此,具有優異導熱性的石墨烯和類似材料在此類應用中可能具有很大的潛力。

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      石墨烯的導熱性可以通過多種方式使用,包括熱界面材料(TIM)、散熱器、導熱油脂(通常是微處理器和散熱器之類的熱源之間的薄層)、石墨烯基納米復合材料等。


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