中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面事业部功能碳素材料团队开发了一种低成本、工艺简单、且能大规模应用的石墨烯/高分子高导热复合材料的制备方法,将高分子粉体表面均匀包裹上石墨烯纳米片,再通过热压制备成复合材料。通过此工艺,石墨烯能在高分子基底中形成胞室状的三维结构,其复合材料热导率能达到一般熔融混合法产品的两倍。这种方法适用于各类热塑性聚合物,包含对聚乙烯、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯等,在重量百分率10%的石墨烯添加量下,能将高分子聚合物的本征热导率提高5–6倍。这一工作有助于推动石墨烯相关高分子导热复合材料的制备及应用的发展。
目前,相关工作已被《材料化学杂志A》(Journal of Materials Chemistry A,DOI: 10.1039/c7ta00750g)接受。该研究工作获得国家“青年千人计划”和中科院“百人计划”、国家自然科学基金(51573201)、浙江省公益技术应用研究计划(2016C31026)以及3315创新团队项目的资助。
石墨烯/热塑性高分子导热复合材料示意图、实物图及相关表征