少层石墨烯纳米流体的球磨法制备及其导热性能OA北大核心CSTPCD

针对高频化电子器件对散热技术日益增高的迫切需求,该文提出利用物理-机械手段,以天然膨胀石墨为原料,依靠机械碰撞和电荷相互作用,通过改变研磨时间,制备出不同粒径的少层改性球磨石墨烯,并通过水溶液分散技术获得了不同浓度的少层石墨烯纳米流体.利用XRD、Raman、TEM和激光粒度仪对所制备的少层石墨烯形貌、结构和粒径分布进行了表征.结果表明,所制备的少层石墨烯层数约为6~7层,其微晶尺寸较小,且具有规则的层状结构,粒径集中分布在80 nm附近且分布均匀.借助自主搭建的导热测试平台,研究了在浓度和粒径影响下少层石墨烯纳米流体的导热性能.研究发现,少层石墨烯纳米流体的热阻随着质量分数的增大而减小,导热系数明显大于基液且随着少层石墨烯粒径的减小而增大,在热管中的平均传热功率随质量分数的增大而增大.粒径为83.72 nm,质量分数为0.1%的少层石墨烯纳米流体的热阻比水降低10.96%,导热系数提高27.31%,平均传热功率提高193.1%.因此,这一方法未来将对电子器件、芯片散热技术的优化和提升具有重要的指导价值.