随着电子器件功率密度和集成度的提高，为解决热管理问题，人们对提高聚合物的导热性能提出了越来越高的要求。基于石墨烯超高的本征导热系数，石墨烯作为增强填料在开发聚合物复合材料方面显示出巨大的潜力，然而，目前已报道的石墨烯基复合材料的导热系数仍然有限。
为了设计合理的石墨烯结构，最大限度地将石墨烯超高的基面导热系数转化为复合材料，近日，中科院宁波材料所江南，林正得，Wen Dai报道了提出了一种多孔薄膜模板组装策略，然后通过应力诱导取向过程来构建密度和排列可控的石墨烯骨架。
本文要点：
1）研究人员获得了相互连接的高度有序的石墨烯骨架（HOGF），其由高质量的水平排列的石墨烯薄片组成，同时也具有相对较高的密度，最高可达510 mg cm−3。
2）当石墨烯添加量为24.7%时，复合材料在环氧树脂（EP）基体中的择优方向导热系数达到117 W m−1 K−1，相当于纯环氧树脂的≈616倍。
3）HOGF/EP复合材料表现出优异的导热稳定性和可靠性，作为散热板，与用于散热大功率LED的传统氧化铝相比，其在实际热管理性能方面实现了75%的提升，从而显示出作为聚合物基散热板用于冷却设备的巨大潜力。
Junfeng Ying, et al, Tailoring Highly Ordered Graphene Framework in Epoxy for High-Performance Polymer-Based Heat Dissipation Plates, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c01332
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