前言

近年來，有關(guān)石墨烯的研究快速增多，使得石墨烯成為近十幾年來的熱門材料之一。除了具有極佳的力學(xué)和電學(xué)性能，石墨烯還具有非常高的熱導(dǎo)率，使得人們對(duì)于石墨烯在電子器件熱管理方面的應(yīng)用有很大的期待。然而，單層或少層石墨烯的尺寸太小，很難直接作為散熱材料被應(yīng)用。而石墨烯作為導(dǎo)熱填料來制備聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料，很有可能替代當(dāng)前廣泛應(yīng)用的氧化鋁填充硅橡膠、氧化硅填充環(huán)氧樹脂等導(dǎo)熱墊片、熱界面材料，在電子器件熱管理方面具有重要的工程應(yīng)用前景?；诖?，世界上有關(guān)石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料方面的研究論文如雨后春筍般涌現(xiàn)。通過Web of Science統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)（見下圖），如果以聚合物、復(fù)合材料和熱導(dǎo)率為相應(yīng)關(guān)鍵字進(jìn)行檢索（灰色柱），國(guó)際上發(fā)表的文章數(shù)從2008年的三百多篇增長(zhǎng)到2021年的近兩千篇。如果以石墨烯、聚合物、復(fù)合材料和熱導(dǎo)率作為搜索關(guān)鍵詞（斜紋柱），發(fā)表的文章數(shù)從2008年的幾乎零篇增長(zhǎng)到2020年的617篇（2021年略有降低）。也就是說，石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料的論文占聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料的比例從0.66%上升到37.30%。這表明石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料研究的發(fā)展非常迅速，對(duì)其熱學(xué)性能的研究逐漸成為研究的一個(gè)重要分支。

石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料（斜紋柱）和總聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料（灰色柱）的發(fā)表論文數(shù)（所有數(shù)據(jù)均來自Web of Science）

北京大學(xué)多功能復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室從2010年開始涉足石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究，重點(diǎn)關(guān)注此類復(fù)合材料的熱學(xué)性能，從分散石墨烯片、取向石墨烯到三維石墨烯結(jié)構(gòu)填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料，開展了系統(tǒng)的研究工作，獲得了一些原創(chuàng)性的成果，構(gòu)成了本書的大部分內(nèi)容。此外，為了使本書內(nèi)容更加豐富和全面，書中也加入了其他學(xué)者的一些研究成果。

北京大學(xué)多功能復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室的師生參與了本書的撰寫工作，他們是任柳丞（第1章和第4章）、方浩明（第2章和第10章）、趙云紅（第3章和第10章）、任艷娟（第5章）、呂瑞聰（第6章）、牛紅雨（第7章）、張曉（第8章）、張亞飛和韓東（第9章）、郭海長(zhǎng)（第11章）、康磊（第12章），白樹林對(duì)全書進(jìn)行了潤(rùn)色和校對(duì)。

本書的研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（NO.11272008、U1330101、11361161001、11672002、U1730103）及其他項(xiàng)目的資助。

由于石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究成果非常豐富，限于本書的篇幅，不可能面面俱到，使得很多優(yōu)秀的研究成果沒有被收錄進(jìn)來。此外，作者的水平有限，書稿中難免有疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。同時(shí)，希望這樣一本有關(guān)石墨烯填充聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能的著作能夠?qū)氖略擃I(lǐng)域的學(xué)者、研究生及相關(guān)的企業(yè)人士有所幫助，這將使我們感受到一絲欣慰。

白樹林

2022年6月于北京大學(xué)