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作者: 發(fā)布日期:2022-08-06
石墨烯的應(yīng)用技術(shù) 導(dǎo)熱過程以擴(kuò)散的形式進(jìn)行,但不同材料的導(dǎo)熱機(jī)理不同。石墨塊一種人造石墨,而人造石墨是焦類產(chǎn)品人工加熱等工藝制成的。一般如果提純做高純,或者做碳纖維的話附加值就高了。石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料,煤瀝青作結(jié)合劑,經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機(jī)加工而制成,是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進(jìn)行加熱熔化的導(dǎo)體,根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低,可分為普通功率、高功率和超高功率。石墨電極主要包括普通功率石墨電極、抗氧化涂層石墨電極、高功率石墨電極以及超高功率石墨電極四類。石墨棒常用于高溫真空爐的電熱體,最高使用溫度可達(dá)3000℃,在高溫下易于氧化,除真空外,只能在中性氣氛或還原性氣氛中使用。它的熱膨脹系數(shù)較小,熱導(dǎo)率較大,電阻系數(shù)為(8~13)×10-6 Ω·m,加工性較SiC、MoSi2棒好,耐高溫,耐極冷極熱性好,價格較便宜。 作者詳細(xì)討論了這種材料的熱傳導(dǎo)機(jī)理。 固體中有三種導(dǎo)熱載體,即電子、聲子晶格波和光子電磁輻射。 對于聚合物,它通常是一個沒有自由電子的飽和系統(tǒng),熱載體是聲子。 熱傳導(dǎo)主要依賴于晶格振動。 聚合物具有較大的相對分子質(zhì)量和多分散性,分子鏈存在不規(guī)則糾纏,使其難以完全結(jié)晶。 對于具有更好的導(dǎo)熱性的常規(guī)的聚合物,可以通過以下兩種方式進(jìn)行修改: (1) 合成一個具有高熱導(dǎo)率的聚合物; (2)填充有高導(dǎo)熱性材料的聚合物,制備導(dǎo)熱聚合物基復(fù)合材料。生產(chǎn)通常實(shí)施的添加高導(dǎo)熱性填料,以增加聚合物材料的熱導(dǎo)率,以獲得導(dǎo)熱性聚合物復(fù)合材料。 填充型導(dǎo)熱塑料的導(dǎo)熱作用機(jī)理主要包括: A.導(dǎo)熱塑料的導(dǎo)熱系數(shù)取決于聚合物與導(dǎo)熱填料的相互作用,即界面技術(shù)的選擇和滲濾閾值的選擇; 不同填料的導(dǎo)熱機(jī)理不同。 其中,金屬填料通過電子運(yùn)動傳熱,非金屬填料主要通過聲子傳熱,其熱能擴(kuò)散速率主要取決于相鄰原子或結(jié)合基的振動。 C.導(dǎo)熱填料包括各種因素的熱導(dǎo)率:填料的類型,填料的粒徑和緊湊,填料含量,填料的表面處理和熱機(jī)制。 我們中國現(xiàn)在已經(jīng)談到石墨烯,世界上沒有最好的導(dǎo)熱復(fù)合材料,但基本上工作就是要先判斷是金屬企業(yè)還是一種非金屬填料后,再來進(jìn)行討論選擇合適的導(dǎo)熱作用機(jī)理。石墨烯被定義為「半金屬」,從材料的角度分析來看,石墨烯每個碳原子可以透過 σ 鍵與相鄰的三個代表碳原子之間連接,而每個碳原子剩下最后一個孩子未成鍵的 π 電子與周圍的原子形成大 p 共軛體系結(jié)構(gòu),這樣 π 電子就能在不同石墨烯整個研究晶體組織結(jié)構(gòu)中自由主義運(yùn)動。這時候,電子信息透過 p 軌道重迭而發(fā)生離域,產(chǎn)生價帶充滿發(fā)展電子地延伸 π 系統(tǒng)。但電子在晶體上并不是不能完全實(shí)現(xiàn)自由經(jīng)濟(jì)運(yùn)動的,是受「勢場」與「聲子」影響。所以,石墨烯兼具「電子設(shè)計(jì)運(yùn)動」及「聲子導(dǎo)熱」兩種導(dǎo)熱機(jī)理。 石墨烯樣品大小的熱導(dǎo)率的增量數(shù)。石墨烯更長的時間,每單位長度,單位多個傳熱我們可以把它看成大的長度,相同的傳送路徑相對較短的引線,這是碳材料的二維層發(fā)現(xiàn)了另一種獨(dú)特的屬性。 石墨烯垂直于一個平面之熱傳導(dǎo)率由于聲子受到企業(yè)邊界進(jìn)行散射的影響,會隨著我國石墨烯層數(shù)可以增加而降低。聲子是晶格結(jié)構(gòu)振動的量子化形式,但當(dāng)兩個不同晶體有邊界不對齊時,熱傳遞信息數(shù)值分析僅為1╱10。