中國粉體網(wǎng)訊  近日，從低維碳納米材料與制備技術(shù)大會會務(wù)組得到消息，中科院寧波材料所的林正得研究員將應(yīng)邀出席4月24-25日在蘇州金陵觀園酒店舉辦的低維碳材料大會，本次會議是以中國粉體網(wǎng)為主辦單位，聯(lián)合江蘇省納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所各科研機構(gòu)，旨在為石墨烯的產(chǎn)業(yè)化之路添磚加瓦。林正得研究員本次的報告題目是《基于仿生石墨烯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱增強復(fù)合材料》。

個人簡介

林正得研究員2008年畢業(yè)于國立新竹清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究所，2010年-2012年于臺灣中央研究院擔(dān)任博士后研究員，開發(fā)石墨烯傳感器件與能源應(yīng)用。2012-2014年于美國麻省理工學(xué)院（MIT）擔(dān)任博士后，從事石墨烯能源應(yīng)用與復(fù)合材料的開發(fā)。

主要研究方向

團隊圍繞著石墨烯應(yīng)用開展研究課題，包含：化學(xué)氣相沉積技術(shù)(CVD)、熱界面材料、功能復(fù)合材料、以及智能與傳感器件。

石墨烯介紹

石墨烯是2004年發(fā)現(xiàn)，并在其后火速占領(lǐng)市場的二維納米材料，因其特殊的納米結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能，在光學(xué)、電子學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)藥學(xué)、催化劑、電池、超級電容和傳感器等領(lǐng)域應(yīng)用前景深遠，被公認為21 世紀的“革命性材料”。

但是其在火速升溫之后，帶來的卻是產(chǎn)業(yè)化的停滯不前，一些新的研究成果還停留在實驗室里，沒有得到真正的開發(fā)利用。石墨烯因具有超高強度、超高導(dǎo)熱系數(shù)的特性，并能夠在30-50℃之間自由調(diào)控溫度，被業(yè)界譽為“新材料之王“。由于石墨烯的暴熱，目前市場上出現(xiàn)了很多石墨烯衣服，并聲稱能夠抵御嚴寒，不過根據(jù)調(diào)查，大多數(shù)是打著石墨烯的幌子，即所謂的掛羊頭，賣狗肉。但在今年平昌冬奧會閉幕式的時候，北京以下一屆冬奧會的舉辦城市，帶來的“北京冬奧八分鐘”讓我們對石墨烯產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展又燃起了新的希望。

石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)

石墨烯又稱單層石墨，是一種二維碳納米材料，也是目前發(fā)現(xiàn)的硬度最高、韌性最強的納米級材料。

幾種常用導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)

美國加州大學(xué)的一項研究顯示，石墨烯的導(dǎo)熱性優(yōu)于碳納米管。普通碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)可達3000W/mK以上，各種金屬中導(dǎo)熱系數(shù)相對較高的有銀、銅、金、鋁，而單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)可達5300W/mK，甚至有研究表明其導(dǎo)熱系數(shù)高達6600W/mK。優(yōu)異的導(dǎo)熱性能使得石墨烯有望作為未來超大規(guī)模納米集成電路的散熱材料。

石墨材料屬于非金屬晶體材料，其導(dǎo)熱主要通過晶格的振動，即晶格波（聲子）通過晶體結(jié)構(gòu)單元的相互制約和相互協(xié)調(diào)的振動來實現(xiàn)熱的傳導(dǎo)。石墨烯由于其具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，具有廣泛的應(yīng)用前景。導(dǎo)熱性能主要受石墨烯的尺寸、溫度、基底的影響。但由于石墨烯種類的繁多和性能的可調(diào)控性，深入研究石墨烯結(jié)構(gòu)變化和各種性能是一項長期的工作。

石墨烯導(dǎo)熱復(fù)合材料的增強

2016年1月，賴斯大學(xué)的研究人員制備了環(huán)氧樹脂—石墨烯納米帶涂層復(fù)合材料，已經(jīng)被證實其在直升機槳葉上融冰是有效的。這種涂層對于飛機、風(fēng)力發(fā)電機、輸電線路和其他暴露于寒冷天氣的表面是一種有效的、實時的除冰途徑（機制）。此外，該涂層提供了一個額外的電磁屏蔽層來防止飛機被雷擊。

同年7月，我國臺灣的研究人員證實，可將石墨烯用作發(fā)光二極管(LED)p-n結(jié)之間的一種高效熱沉（即吸熱部件）。當利用一種鈦酸酯偶聯(lián)劑（TCA）,把還原石墨烯粘合到一種聚酰胺上，還原石墨烯能使一種界面的納米復(fù)合材料的的導(dǎo)熱性能提升，相比于一種僅含聚合物的吸熱控?zé)嵫b置，導(dǎo)熱性能提升53%與單純用聚酰胺聚合物制成的導(dǎo)熱材料相比，利用石墨烯復(fù)合材料制成的導(dǎo)熱材料，除了導(dǎo)熱性提升53%以上，還具有更好的平衡溫度，這意味著材料具有更好的熱傳遞性。

目前，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化道路仍任重道遠，期待四月林正得研究員為我們帶來一場新的石墨烯方面的視聽盛宴。