张海燕
,
林锦
,
邢羽雄
,
张丹枫
,
洪浩群
,
李春辉
工程热物理学报
当多个LED密集排列组成大功率照明系统时,散热问题成为影响LED灯发光性能的主要技术瓶颈之一,因此解决散热问题已成为功率型LED应用的先决条件.本文将功能化石墨烯与硅树脂复合制备出了低填充量高导热性能的石墨烯/硅树脂复合材料.石墨烯(Graphene)填充质量分数为0.015时,复合材料的热导率高达2.758 W/(m·K),比纯硅脂基体提高了13倍;添加石墨烯后明显改善了硅树脂的热稳定性.将该复合材料作为热界面材料应用于大功率LED芯片模组基板与灯具冷却外壳之间的散热,能获得很好的增强效果,结果表明石墨烯填充质量分数仅为0.008时,基板与外壳之间的温度差可达到小于5℃C,满足大功率LED灯具的散热要求.
关键词:
石墨烯
,
热导系数
,
大功率LED
,
照明光源
庞晋山
,
张海燕
,
吴其光
,
林锦
,
徐卓文
,
涂文英
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.03.007
氩电弧等离子体法制备碳包铜纳米粒子,采用双氧水化学处理和添加十二烷基苯磺酸钠两种方法制备碳包铜-水纳米流体,探讨了不同分散方法对碳包铜纳米流体导热性能的影响.结果表明,双氧水化学处理碳包铜纳米粒子制备水介质分散体系具有比添加分散剂制备分散体系更高的导热性能.采用化学处理法,添加质量分数为2.0%的碳包铜-水纳米流体导热率可提高60%.
关键词:
碳包铜纳米粒子
,
纳米流体
,
导热性能
汤慕尧
,
贺春华
,
张海燕
,
林锦
,
成正东
材料科学与工程学报
本文采用两种化学氧化法制备氧化石墨烯(graphene oxide GO),在偏光显微镜下GOA有液晶性为各向异性相,GO B无液晶性呈现各向同性相.正交偏光片下GO A有光学变化而GO B没有光学变化.借助X射线衍射和拉曼光谱比较两种GO的结构,利用傅里叶红外光谱比较GO的表面官能团,利用旋转流变仪比较GO的流变性能,在扫描电镜下比较GO的形貌.研究结果表明,有液晶性的GO A质量更优异.
关键词:
氧化石墨烯
,
液晶性
,
各向异性相
庞晋山
,
张海燕
,
李丽萍
,
吴其光
,
林锦
新型炭材料
采用氩电弧等离子体法制备不同粒径的炭包铜纳米粒子,研究其抗氧化性能、在水介质中的分散性能和导热性能.结果表明:炭层的保护作用赋予铜晶体更高的抗氧化性能；非晶炭层的特殊结构可通过双氧水化学处理使其表面产生羧基和羟基,提高其在水介质中的分散性能；炭包铜粒径越小,纳米流体导热性能越好.
关键词:
炭包铜纳米粒子
,
纳米流体
,
导热性能
冯明
,
张海燕
,
林锦
,
陈粤
,
王文广
材料科学与工程学报
利用简便快捷的微波固相剥离法将氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)剥离成石墨烯(Microwave reduced graphene oxide,MRGO),并将得到的石墨烯通过超声分散于不同的基液中.采用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对制备的样品进行了表征,发现通过这种方法可以使氧化石墨烯上的大部分含氧官能团得到去除.采用UV-vis,Zeta电位和沉淀物照片捕捉研究了pH值、超声时间和基液对石墨烯纳米流体稳定性的影响,发现经超声粉碎30 min的石墨烯纳米流体能够保持均匀稳定达到一个月.此外,还分析了不同质量分数石墨烯-H2O纳米流体在不同温度下的导热系数,结果表明:石墨烯-H2O纳米流体的导热系数随着温度的升高和浓度的增大而提高,60℃时,质量分数为0.1％的石墨烯-H2O纳米流体的导热系数相对于基液提高了64％.
关键词:
石墨烯
,
微波
,
纳米流体
,
稳定性
,
导热性能
林锦
,
张海燕
,
洪浩群
,
涂文英
复合材料学报
以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,碳包铝（C-Al）纳米粒子为填料,采用机械混炼法制备了散热用C-Al/硅橡胶复合材料。采用SEM研究了C-Al纳米粒子在硅橡胶中的分散情况;并研究了填料对复合材料热导率、热膨胀系数（CTE）和热稳定性的影响。结果表明：C-Al纳米粒子在硅橡胶中分散性良好;C-Al/硅橡胶复合材料的热导率随C-Al填充量的增加而增大,填充体积分数超过50%时热导率开始下降,C-Al适宜用量为总体积的50%;随着填料的增加,复合材料CTE减小。TGA分析表明,填充C-Al纳米粉体的复合材料热稳定性高于未填充硅橡胶。
关键词:
碳包铝纳米粒子
,
热导率
,
热稳定性
,
热膨胀系数
,
散热复合材料
涂文英
,
张海燕
,
林锦
,
李春辉
复合材料学报
以硅树脂为基体材料,多层石墨为导热填料,采用旋转搅拌球磨法制备了多层石墨/硅树脂导热复合材料,研究了填料对多层石墨/硅树脂复合材料热导率、热膨胀系数(CTE)和热稳定性的影响.结果表明,多层石墨在硅树脂中分散性良好.多层石墨/硅树脂复合材料的热导率随多层石墨填充量的增加而增大,填充质量分数为45％时,热导率达到2.26W· (m· K)-1,超过此值之后热导率开始下降.随着填料的增加,多层石墨/硅树脂复合材料热膨胀系数减小.与纯硅树脂相比,多层石墨/硅树脂复合材料热稳定性高.相同填充量下多层石墨/硅树脂比SiC/硅树脂、AlN/硅树脂的热导率高得多,这说明径厚比大的片状填料更易形成有效接触和导热网链.
关键词:
多层石墨
,
热导率
,
热稳定性
,
热膨胀系数
,
导热复合材料
邢羽雄
,
张海燕
,
林锦
,
张琇滨
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150327.001
为了制备具有良好的热导率、热稳定性、导电性和柔顺性的纳米颗粒填充硅树脂复合材料,首先以乙基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体材料,以碳包钴纳米颗粒(C@Co)为填料,采用研磨共混法制备了C@Co/PDMS复合热界面材料.然后,运用TEM、XRD、Raman和SEM分别对C@Co的微观结构、物相、石墨化程度和分散性进行了研究.最后,研究了C@Co含量对复合热界面材料的热导率、热稳定性、导电性和柔顺性的影响.结果表明:该复合热界面材料的热导率随着C@Co含量的增加而增大,当C@Co的含量为24wt％时,复合材料的热导率达到最大值1.64 W/(m·K),比纯PDMS的提高了10.7倍;TG分析表明,添加24wt％的C@Co后,复合材料的起始分解温度和最终分解温度比纯PDMS的分别提高了约70℃和80℃,说明C@Co能提高复合材料的热稳定性;随着C@Co含量的增加,复合热界面材料的电导率非线性增大,拟合试差计算的逾渗阀值为10wt％,即C@Co含量小于10wt％时复合材料的绝缘性良好,而填充24wt％的C@Co时复合材料的电导率为9.38×10-3 S·m-1;复合材料的硬度适中,处于17.6～26.8 HA范围内,表明该复合材料的柔顺性较好.因此,24wt％C@Co/PDMS复合材料不仅能满足热界面材料电性能的基本要求,且具有良好的热导率、热稳定性和柔顺性.
关键词:
碳包钴
,
纳米颗粒
,
硅树脂
,
热界面材料
,
热导率
,
电导率
,
硬度
