1.图文摘要

 

 

2.(a)FGA/PDMS的制备过程;(b)合成氟化石墨烯的机理图

 

 

3. FGA/PDMS的微观图像和填充示意图

 

4. FGA/PDMS的机械性能和电绝缘性能测试

 

5. FGA/PDMS的热物性测试

 

 

6. FGA/PDMS的导热数值模拟

 

7. FGA/PDMS的阻燃性测试

 

3.小结

  综上所述,本工作的氟化石墨烯(FG)是通过对氧化石墨烯(GO)框架进行氟化改性而合成的。氟原子的引入改变了GO纳米片的排列,并产生了一个高度多孔的结构。通过冷冻干燥过程,重叠的片状物被展开,而多孔结构保持不变。通过真空浸渍,PDMS被引入到FGO骨架中,同时孔被填满,得到了具有紧密堆积结构的均匀的FGA/PDMS复合材料。所制备的FGA/PDMS表现出高压缩性和良好的电绝缘性。与纯PDMS相比,它显示出卓越的热导率,热导率增加了约605.6%,这归因于完整的热传导网络的形成。同时,紧密堆积的结构也显示出TCR的降低,热接触电阻的温度梯度降低了36.6%,压力梯度降低了20.4%。通过将FGA/PDMS置于散热器/加热板之间,也观察到其作为TIM的出色热管理能力。有限元模拟结果进一步证实了这一观点。此外,通过简单的燃烧试验,也观察到FGA/PDMS具有良好的阻燃性。我们的工作设计了一种新型的FGA/PDMS复合材料,它具有良好的机械性能和电绝缘性,同时,优越的热传导和热管理性能预示着它在微电子器件中的潜在应用前景,特别是在需要电绝缘的场合。

  以上成果发表在中科院一区TOP期刊Composites Science and Technology上,ballbet贝博狼堡硕士研究生张缘为第一作者,ballbet贝博狼堡能源与材料工程学院于伟教授、李一凡博士为共同通讯作者。Title:Tightly-packed fluorinated graphene aerogel/polydimethylsiloxane composite with excellent thermal management properties,Composites Science and Technology 220(2022)109302。

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