成果简介
随着电子设备的快速发展，对散热材料的需求越来越大。石墨烯是一种具有高导热性的二维（2D）材料。本文，陕西科技大学霍京浩、郭守武教授团队在《ACS Appl. Nano Mater》期刊发表名为“Electrospraying Graphene Nanosheets on Polyvinyl Alcohol Nanofibers for Efficient Thermal Management Materials”的论文，研究将还原氧化石墨烯（rGO）纳米片静电喷涂在静电纺丝聚乙烯醇（PVA）纳米纤维的表面上。通过多步骤静电纺丝和电喷涂制备多层rGO / PVA薄膜。最后，将多层rGO/PVA薄膜切成小块并堆叠热压，得到柔性的H-rGO/PVA-t薄膜（其中t表示rGO层电喷涂时间）。
扫描电镜图像显示，rGO层电喷雾时间为4 h，导致rGO片在PVA纳米纤维表面均匀分布，形成连续的传热通道。因此，H-rGO/PVA-4复合材料表现出6.15和0.89 W m–1K–1的高面内和跨面热导率，可分别用作热界面材料（TIM），以促进有效的热管理。与热压纯 PVA 薄膜相比，H-rGO/PVA-4 TIM 有助于降低发光二极管 （LED） 灯的表面温度。本研究为制备二维材料和聚合物薄膜的散热复合材料提供了一种通用方法。
图文导读
图1.H-rGO/PVA薄膜的制造方案。
图2.SEM图像
图3、H-rGO/PVA 薄膜的热性能
图4.H-rGO/PVA复合薄膜的导热机理.
图5.（a） 光学照片和（b）用H-rGO/PVA-4 TIM组装的LED示意图。（c） 用纯H-PVA或H-rGO/PVA-4 TIM组装的LED灯的红外热成像图像。（d） 工作和不工作LED灯的温度变化
图6.采用 H-rGO/PVA-4 TIM 的 LED 的散热机制。
小结
综上所述，采用多步静电纺丝和电喷涂法制备了多层rGO/PVA薄膜。对多层rGO/PVA薄膜进行热压后，得到H-rGO/PVA薄膜。该研究提供了一种构建聚合物和各向异性导热材料（如石墨烯、BN和MXene）复合材料的方法，以实现高效的热管理。
文献:https://doi.org/10.1021/acsanm.3c00563
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