مواد و ساخت پیشرفته

مواد رسانای حرارتی پایه پلیمری اغلب کاربردهای زیادی دارند. برای این منظور، عموما پرکننده‌های رسانای حرارتی، مانند اکسید آلومینیوم، نیترید بور، نیترید آلومینیوم، نیترید سیلیکون، الماس، گرافیت، ذرات فلز، نانولوله‌های کربنی، گرافن و غیره به پلیمرها اضافه می­شوند تا رسانایی حرارتی افزایش یابد. گرافن به طور گسترده­ای به عنوان یک پرکننده رسانای حرارتی برای بهبود هدایت حرارتی پلیمرها استفاده شده است. از آنجایی که مصرف برق و تولید گرما در دستگاه های الکترونیکی همچنان در حال افزایش است، تقاضاهای بیشتری بر روی مواد با مدیریت حرارتی بالا برای جلوگیری از اتلاف گرما وجود دارد.

با این حال، پراکندگی ضعیف نانوصفحات گرافن در پلیمرها به طور چشمگیری استفاده عملی آنها را در مدیریت حرارتی محدود می­کند. یک استراتژی امیدوارکننده برای افزایش هدایت حرارتی کامپوزیت های پلیمری، ساخت شبکه ­های گرافنی سه بعدی به هم پیوسته است. شبکه‌های گرافن سه بعدی (3DGNs) مواد الکترودی امیدوارکننده‌ای در کاربردهای الکتروشیمیایی هستند زیرا این مواد مسیرهای انتشار کوتاهی برای یون‌های الکترولیت و کانال‌های انتقال سریع برای الکترون‌ها فراهم می‌کنند و به عنوان یک زیرساخت ایده‌آل برای تشکیل کامپوزیت‌ها با مواد شبه خازنی عمل می‌کنند.

در جدیدترین تحقیقات انتشار یافته، پیشرفت‌های اخیر در ساخت و کاربردهای کامپوزیت‌های پلیمری مبتنی بر گرافن سه‌بعدی و راه‌های بهبود هدایت حرارتی آنها بررسی شده است. همچنین چالش ها و چشم اندازهای فعلی برای تهیه و کاربرد این مواد در نظر گرفته شده است. نتایج این تحقیقات در یک مقاله مروری به طور کامل شرح داده شده است.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1872580521600896