成果简介
为了解决集成电子器件的过热和电磁干扰问题，需要设计出具有高面外热导率和优良电磁干扰屏蔽效能的多功能材料。本文，中国科学院山西煤炭化学研究所姜东研究员和陈成猛研究员等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Dual-functional 3D multi-wall carbon nanotubes/graphene/Silicone Rubber Elastomer: Thermal Management and Electromagnetic interference shielding”的论文，研究采用KOH水热反应和2800℃石墨化的方法制备了具有各向异性三维石墨烯/多壁碳纳米管连续网络。
当氧化石墨烯与多壁碳纳米管的比例为1:3时，sp2晶粒尺寸在水平方向上的减小与涡层堆叠的增强之间达到了平衡，有利于声子传输和电子转移。在2.77wt%的低填料下，复合材料的最佳导热系数可达1.30wm-1k-1，比纯硅橡胶（0.23wm-1k-1）高465%。同时，该复合材料最大电导率和在K波段电磁干扰效能达到42db。此外，它还保留了基质的柔性。这项工作为轻质双功能集成材料的研制铺平了道路。
小结
总之，具有高取向结构的轻量级 3D 石墨烯/MWCNT气凝胶是通过 KOH 诱导的水热反应和石墨化过程制备的。探讨了多壁碳纳米管含量对气凝胶结构的影响，其中随着多壁碳纳米管含量的增加，La降低，涡轮堆积增强。基于La和涡轮堆积之间的平衡，GO与MWCNTs的比例为1:3的最佳复合材料呈现出1.3 Wm-1K-1的热导率和7.65 Sm-1 的电导率. 同时，MWCNTs的加入增加了欧姆损耗和极化能力。特别是对于 GCA3/SR，它在 K 波段表现出出色的 42 dB EMI SE。此外，GCA/SR 复合材料仍然具有出色的柔韧性。结果为柔性电子设备的下一代多功能应用铺平了道路。