本文關(guān)鍵詞：還原氧化石墨烯薄膜的制備及其導(dǎo)熱性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯是由單層碳原子構(gòu)成的新型二維材料,具有極高的熱導(dǎo)率,較強(qiáng)的機(jī)械性能和較低的密度,被視為一種很有前景的新型散熱材料。目前基于石墨烯本征傳熱研究很多,涉及其薄膜應(yīng)用的導(dǎo)熱研究很少,開展石墨烯薄膜的可控制備、導(dǎo)熱性能的研究對(duì)石墨烯薄膜材料在微電子器件領(lǐng)域的散熱應(yīng)用具有重要意義。本工作利用改善的Hummers法制備了氧化石墨烯(GO),通過(guò)真空抽濾法制備得到GO薄膜,研究了還原方法、碳納米管添加對(duì)還原氧化石墨烯(RGO)薄膜微觀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能的影響。(1)利用HI酸、硅片夾制熱還原和HI酸加熱處理的方法對(duì)GO薄膜還原,得到自支撐的RGO薄膜。三種還原方式都使GO薄膜生成空隙,導(dǎo)致其(002)面取向度變差,密度相比于GO薄膜也有所降低,但其還原后面內(nèi)熱導(dǎo)率得到提高,可達(dá)到373 W/mK。(2)采用熱壓法對(duì)GO薄膜進(jìn)行了還原,相比于硅片夾制熱還原,熱壓還原使RGO薄膜的柔韌性得到明顯提高。隨著熱壓壓力提高,RGO薄膜的石墨烯片層間距(d002)減小,類石墨堆疊高度(Lc)增大,(002)面取向度越高。熱壓還原薄膜的密度可達(dá)到1.96 g/cm3,熱導(dǎo)率達(dá)2423 W/mK。(3)采用抽濾法制備了添加碳納米管(CNTs)的GO薄膜,由于CNTs高的表面能使其在GO薄膜中發(fā)生團(tuán)聚,從而對(duì)RGO薄膜的導(dǎo)熱性能提升不明顯。
【關(guān)鍵詞】：還原氧化石墨烯薄膜 自支撐 取向度 三維極圖 熱導(dǎo)率
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ127.11;TB383.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 石墨烯簡(jiǎn)介11-14
• 1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.2 石墨烯的性能12-14
• 1.2 石墨烯的制備方法14-17
• 1.2.1 微機(jī)械剝離法14-15
• 1.2.2 SiC熱解外延生長(zhǎng)法15
• 1.2.3 化學(xué)氣相沉積法(CVD)15
• 1.2.4 化學(xué)氧化還原法15
• 1.2.5 碳納米管軸向切割法15-17
• 1.2.6 微波法17
• 1.3 石墨烯的應(yīng)用17-18
• 1.3.1 化學(xué)電源17
• 1.3.2 太陽(yáng)能電池17
• 1.3.3 納米復(fù)合材料17-18
• 1.3.4 傳感器18
• 1.3.5 催化劑18
• 1.4 高導(dǎo)熱炭基功能材料18-20
• 1.4.1 高取向熱解石墨18-19
• 1.4.2 泡沫碳19
• 1.4.3 碳納米管19
• 1.4.4 碳纖維19-20
• 1.4.5 石墨烯20
• 1.5 碳材料導(dǎo)熱機(jī)理20-21
• 1.6 薄膜制備實(shí)驗(yàn)方法21
• 1.7 本課題研究目的和意義21
• 1.8 本課題研究?jī)?nèi)容21-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分23-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備23-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與原料23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法24
• 2.3 試驗(yàn)樣品的表征設(shè)備24-29
• 2.3.1 XRD測(cè)試24
• 2.3.2 AFM測(cè)試24-25
• 2.3.3 SEM測(cè)試25
• 2.3.4 XPS測(cè)試25
• 2.3.5 TG-DSC測(cè)試25
• 2.3.6 Raman測(cè)試25-26
• 2.3.7 IR表征26
• 2.3.8 極圖測(cè)量(取向表征)26-29
• 2.4 熱擴(kuò)散測(cè)試29-31
• 第3章 還原過(guò)程對(duì)氧化石墨烯薄膜微觀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱性能的影響31-44
• 3.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程31-33
• 3.1.1 氧化石墨烯的制備31-32
• 3.1.2 薄膜的制備32
• 3.1.3 薄膜的還原32-33
• 3.2 結(jié)果與討論33-43
• 3.2.1 AFM分析33-34
• 3.2.2 XPS分析34-36
• 3.2.3 熱重分析36-37
• 3.2.4 SEM分析37-38
• 3.2.5 XRD分析38-39
• 3.2.6 拉曼光譜分析39-40
• 3.2.7 極圖表征40-41
• 3.2.8 導(dǎo)熱性能表征41-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 熱壓還原對(duì)氧化石墨烯薄膜微觀結(jié)構(gòu)的影響44-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案44
• 4.2 結(jié)果與討論44-56
• 4.2.1 XRD表征44-46
• 4.2.2 SEM表征46-47
• 4.2.3 取向分析47-48
• 4.2.4 XPS分析48-50
• 4.2.5 熱重分析50
• 4.2.6 薄膜導(dǎo)熱性能的測(cè)試及分析50-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第5章. CNTs的摻雜對(duì)還原氧化石墨烯薄膜導(dǎo)熱性能的影響57-65
• 5.1 試驗(yàn)過(guò)程57-58
• 5.2 結(jié)果與討論58-64
• 5.2.1 SEM分析58-59
• 5.2.2 XRD分析59-60
• 5.2.3 拉曼光譜分析60-62
• 5.2.4 熱穩(wěn)定分析62-63
• 5.2.5 導(dǎo)熱性能測(cè)試分析63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論及展望65-67
• 6.1 論文主要結(jié)論65
• 6.2 論文創(chuàng)新之處65-66
• 6.3 今后工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73
• 論文成果73

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳國(guó)光;;聚酯及其薄膜研發(fā)應(yīng)用新進(jìn)展[J];信息記錄材料;2011年06期

2 賴高惠;薄膜與涂層[J];材料保護(hù);2001年08期

3 李竹影;章銘亮;羅珊;;摻鎳氧化鎢鉬薄膜的阻抗特性[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

4 李立;權(quán)建洲;陶波;;膜電極薄膜層合同步補(bǔ)償控制方法研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2012年03期

5 崔鳳輝,M.A.Chesters;鉀薄膜中俄歇電子的非彈性平均自由程[J];分析試驗(yàn)室;1991年01期

6 李玉慶;耐熱高聚物熱解石墨薄膜的研制[J];碳素;1990年02期

7 Т.Н.ШУШНОВА,王建榮;帶薄膜層的合纖絲織物連接強(qiáng)力的預(yù)測(cè)[J];國(guó)外紡織技術(shù);1999年02期

8 姜莉;劉奎仁;簡(jiǎn)小琴;王恩德;;光催化抗菌薄膜的制備與性能研究[J];分析儀器;2007年03期

9 張偉;吳耀根;段富華;廖凱明;;功能化薄膜發(fā)展戰(zhàn)略[J];塑料制造;2013年06期

10 周紅;余森江;張永炬;蔡萍根;;楔形鐵薄膜的制備及內(nèi)應(yīng)力釋放模式研究[J];稀有金屬材料與工程;2012年S2期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張俊平;張理;陳萍;;菁染料薄膜溶劑效應(yīng)的研究[A];中國(guó)感光學(xué)會(huì)第六次全國(guó)感光（影像）科學(xué)大會(huì)暨第五屆青年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2001年

2 申玉雙;伊贊荃;王紅;;溶膠-水熱法制備納米氧化鎂薄膜的研究[A];第十三屆全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2004年

3 龍素群;輝永慶;鐘志京;;TiO_2薄膜的制備及甲醛的光催化降解[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

4 楊杰;時(shí)新紅;趙麗濱;;Al-Mylar層合薄膜力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

5 黃文裕;;用快原子轟擊質(zhì)譜法研究Si_3N_4-GaAs薄膜的深度分布[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)理化分析四屆年會(huì)論文集下冊(cè)[C];1991年

6 張東波;魏悅廣;;薄膜/基體的熱失配致界面層裂研究[A];損傷、斷裂與微納米力學(xué)進(jìn)展：損傷、斷裂與微納米力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

7 張化福;劉漢法;祁康成;;p-SiTFT柵絕緣層用SiN薄膜的制備與研究[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（1）[C];2007年

8 張素英;范濱;程實(shí)平;凌潔華;周詩(shī)瑤;王葛亞;施天生;鮑顯琴;;用(XRD)和(TEM)研究碲化物薄膜附著牢固度與其顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系[A];'99十一省（市）光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

9 郝俊杰;李龍土;徐廷獻(xiàn);;基片種類及梯度燒成對(duì)PZT薄膜表面形貌的影響[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

10 吳傳貴;劉興釗;張萬(wàn)里;李言榮;;非制冷紅外探測(cè)器用BST薄膜的制備與性能研究[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅲ[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 ;非PVC醫(yī)用輸液袋共擠薄膜的生產(chǎn)[N];中國(guó)包裝報(bào);2005年

2 山東 李永強(qiáng);蜆華C138TA微波爐的信號(hào)薄膜排線故障處理[N];電子報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 盧雙贊;氧化亞鐵薄膜及其吸附的酞菁氧鈦分子的STM研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所);2015年

2 蘇玲;堿木質(zhì)素-PVA基交聯(lián)薄膜的制備與性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

3 黃立靜;金屬?gòu)?fù)合雙層/多層透明導(dǎo)電薄膜的制備及其光電性能研究[D];江蘇大學(xué);2015年

4 彭東文;鈦酸鍶鋇非線性介質(zhì)薄膜的高介電調(diào)諧率和低介電損耗的研究[D];上海大學(xué);2005年

5 付興華;摻雜鈦酸鍶鋇薄膜的制備與電性能的研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

6 白素媛;亞微米薄膜導(dǎo)熱特性的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 劉東光;納米結(jié)構(gòu)碳氮基薄膜的設(shè)計(jì)與機(jī)械性能[D];浙江大學(xué);2011年

8 王起峰;基于層狀吸附—反應(yīng)技術(shù)的金屬磷酸鹽薄膜的制備及功能化[D];吉林大學(xué);2009年

9 何剛;基于共軛聚合物的新型熒光傳感薄膜的創(chuàng)制及相關(guān)檢測(cè)儀器的研制[D];陜西師范大學(xué);2011年

10 王穎;中紅外激光薄膜的研究與制備[D];浙江大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張洪瑞;La_(1-x)Sr_xCoO_3外延薄膜反常磁性研究[D];河北大學(xué);2015年

2 劉侃;α-Fe_2O_3薄膜的表面修飾及其光電催化性能研究[D];天津理工大學(xué);2015年

3 李曉婷;入射光和結(jié)構(gòu)色耦合效應(yīng)對(duì)彩色Ti0_2薄膜上客體分子的光富集作用[D];上海師范大學(xué);2015年

4 劉文龍;Bi_(1-x)RE_xFe_(1-y)TM_yO_3/NiFe_2O_4（RE=Sm,Sr;TM=Cr,Mn）薄膜的制備及多鐵性研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

5 吳曉平;基于層層自組裝法制備CNT薄膜及其壓阻傳感性能研究[D];青島理工大學(xué);2015年

6 史志天;化學(xué)氣相沉積法制備二硫化鉬薄膜及電學(xué)性能表征[D];北京有色金屬研究總院;2015年

7 溫占偉;基于CuPc的有機(jī)二極管與場(chǎng)效應(yīng)管薄膜封裝技術(shù)研究[D];蘭州大學(xué);2015年

8 何維;完全醇解型PVA包裝薄膜的耐水性研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

9 陳德方;PET基透明柔性LaB_6薄膜的制備及其光學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

10 朱泯西;激光轉(zhuǎn)移銅錫單IMC薄膜工藝及與銅錫薄膜界面行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：還原氧化石墨烯薄膜的制備及其導(dǎo)熱性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：295954