第1章 石墨烯及其填充聚合物導熱復合材料的導熱機理

1.1 引言

聚合物基導熱復合材料是一種以聚合物作為基體，以高導熱填料為導熱增強相，制備得到的具有良好導熱能力的復合材料。與傳統的金屬或陶瓷等散熱材料相比，它具有輕質、低成本、加工性能良好、抗腐蝕性能優異等優點，在電子器件等散熱領域具有重要的應用。石墨烯（Graphene）最早由曼徹斯特大學物理學家Andre Geim和Konstantin Novoselov發現，石墨烯是由單層碳原子緊密堆積的二維蜂窩狀結構，每個碳原子以sp2雜化形式與其周圍三個碳原子相連，六個碳原子在同一平面內構成正六邊形。石墨烯具有優異的熱學、光學、電學和力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學等領域具有重要的應用前景，引起了學術界和工業領域的廣泛關注。石墨烯是目前發現的熱導率最高的材料，是聚合物基導熱復合材料的理想填料。本章主要介紹石墨烯的結構、主要性能、導熱機理，以及石墨烯填充聚合物基導熱復合材料的導熱機理和預測復合材料的熱導率的數學模型。