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  2. 石墨烯導(dǎo)熱性能及其測試方法
    2018-11-02 11:53:08 作者:本網(wǎng)整理 來源:江南石墨烯研究院 分享至:
        石墨烯按層數(shù)分類,可以分為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯、多層石墨烯。單層石墨烯是指由一層六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的二維碳材料; 雙層石墨烯則是由兩層六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成; 少層石墨烯是由3 ~ 10層六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子層以不同方式堆垛(包括ABC堆垛、ABA堆垛等)而成; 多層石墨烯是指厚度在10層以上、六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積的碳原子以不同方式堆垛(包括ABC堆垛、ABA堆垛等)構(gòu)成的二維碳材料。除此之外,研究人員還以化學(xué)還原和熱還原的方法制備出一種石墨烯紙。

        石墨烯具有眾多優(yōu)異的性能,包括超高的載 流子遷移率(105cm2·V-1·s-1),是Si 的100倍; 石墨烯的彈性模量高達(dá)1TPa,抗壓強(qiáng)度達(dá)到180GPa,是鋼材的100倍。除此之外,在熱學(xué)性能方面,石墨烯也被認(rèn)為是迄今為止最好的傳熱材料,它的熱導(dǎo)率可以高達(dá)5000W /mK,大約是金剛石的5倍,是銅的10倍。本文將圍繞石墨烯的熱學(xué)性能對最近國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究成果進(jìn)行綜述。

        1石墨烯的導(dǎo)熱機(jī)理
     
        一般采用熱導(dǎo)率來描述一種材料的導(dǎo)熱性能。熱導(dǎo)率是指在物體內(nèi)部垂直于導(dǎo)熱方向取兩個(gè)相距1m、面積為1m2的平行平面,若兩個(gè)平面 的溫度相差1K,則在1秒內(nèi)從一個(gè)平面?zhèn)鲗?dǎo)至另一個(gè)平面的熱量就規(guī)定為該物質(zhì)的熱導(dǎo)率,其單位為W /mK。

        石墨烯是一種層狀結(jié)構(gòu)材料,其熱學(xué)性質(zhì) 主要是由晶格振動(dòng)引起的,有文獻(xiàn)報(bào)道通過計(jì)算石墨烯內(nèi)光學(xué)聲子與聲學(xué)聲子的色散曲線,發(fā)現(xiàn)在石墨烯內(nèi)有六種極性聲子,分 別為:

        (1)平面外的聲學(xué)聲子(ZA模聲子)和光學(xué)聲子(ZO模聲子) ;
        (2)平面內(nèi)橫向聲學(xué)聲子(TA模聲子)和橫向光學(xué)聲子(TO模聲子);
        (3)平面內(nèi)的縱向聲學(xué)聲子(LA模聲子)和縱向光學(xué)聲子(LO模聲子)。

        研究人員通過研究聲子的弛豫時(shí)間以及弛豫時(shí)間隨波矢、頻率和溫度的變化關(guān)系發(fā)現(xiàn),聲學(xué)聲子對熱導(dǎo)率的貢獻(xiàn)可高達(dá)95%。石墨烯中參與熱傳導(dǎo)的主要是3類聲學(xué)聲子,即LA模聲子、TA模聲子、ZA模聲子,其中前兩類是面內(nèi)傳輸模式,有著線性的散射關(guān)系,后一類是面外傳輸模式,存在非線性的二次散射關(guān)系。Lindsay等認(rèn)為,ZA模聲子對傳熱的貢獻(xiàn)大于LA模聲子和TA模聲子之和,可占到75%。

        基于以上理論研究,石墨烯被預(yù)測存在超高 的熱導(dǎo)率。目前,常用的導(dǎo)熱材料中,鋁箔的熱導(dǎo)率為160W/mK,銅的熱導(dǎo)率為380W/mK,單壁碳納米管的熱導(dǎo)率為3500W/mK,多壁碳納米管的熱導(dǎo)率為3000W/ mK,金剛石的熱導(dǎo)率在1000~2200W/mK之 間。研究結(jié)果表明,單層石墨烯擁有高達(dá) 5000W/mK的熱導(dǎo)率。不同形態(tài)石墨烯材料的熱導(dǎo)率見表1。
     
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        從表1可以發(fā)現(xiàn),不同狀態(tài)下石墨烯的熱導(dǎo) 率有很大差別,接下來重點(diǎn)介紹石墨烯熱導(dǎo)率的主要影響因素。

        2石墨烯熱導(dǎo)率的影響因素
     
        聲子的傳輸模式和散射機(jī)制對石墨烯的熱導(dǎo)率有重要影響,熱導(dǎo)率主要由石墨烯聲子頻率、聲子自由程、聲子作用過程等因素決定。研究發(fā)現(xiàn)影響熱導(dǎo)率的因素有缺陷、基底及邊緣等。

        2. 1 缺陷
     
        運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn),缺陷密度對熱導(dǎo) 率有顯著影響,尤其當(dāng)缺陷態(tài)濃度較低時(shí)此影響更加明顯,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是聲子平均自由程的減小。在石墨烯中存在單原子缺失和Stone-Wales位錯(cuò)兩種缺陷,研究者分別研究單原子缺陷濃度與Stone-Wales 缺陷濃度對石墨烯熱導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明,單原子缺陷濃度達(dá)到0.175%時(shí),石墨烯的熱導(dǎo)率降低到原來的一半;當(dāng)Stone-Wales位錯(cuò)濃度到達(dá)0.3%時(shí),石墨烯的熱導(dǎo)率也同樣降低到原來的一半。

        2. 2 基底
     
        當(dāng)二維材料與基底接觸時(shí),熱導(dǎo)率會明顯減 小,導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是熱傳導(dǎo)主要是靠聲子傳導(dǎo),當(dāng)石墨烯與基底接觸時(shí)表面或邊緣擾動(dòng)會變得非常敏感。有研究指出,處于懸浮狀態(tài)的單層石墨烯的熱導(dǎo)率為5000W/mK,當(dāng)單層石墨烯與SiO2基底接觸時(shí),其熱導(dǎo)率則降至600W/mK, 當(dāng)其被SiO2包裹時(shí),熱導(dǎo)率僅為160W/mK。

        2. 3 邊緣
     
        2010年William等采用平衡分子動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算了平滑邊緣和粗糙邊緣石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率(如圖1所示),對于寬度相同的石墨烯納米帶,平滑邊緣納米帶的熱導(dǎo)率大于粗糙邊緣納米帶的熱導(dǎo)率。
     
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        同時(shí)他們發(fā)現(xiàn),粗糙邊緣納米帶的熱導(dǎo)率與納米帶尺寸緊密相關(guān),當(dāng)石墨烯納米帶寬度小于5nm時(shí)擁有很高的熱導(dǎo)率,當(dāng)尺寸大于5nm時(shí),石墨烯納米帶熱導(dǎo)率則分布在8000~10000W /mK 之間(如圖2所示)。
     
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        3石墨烯熱導(dǎo)率的模型計(jì)算
     
        目前研究石墨烯熱傳導(dǎo)的理論計(jì)算主要是通過研究石墨烯蜂巢晶格原子改變來揭示熱流改變和調(diào)整的分子動(dòng)力學(xué)模型,以及基于量子運(yùn)輸研究而發(fā)展起來的具有一套完備數(shù)理方法的非平衡態(tài)格林函數(shù)。

        3. 1 分子動(dòng)力學(xué)模型
     
        材料的熱導(dǎo)率一般與聲子的弛豫時(shí)間密切相關(guān)。Qiu等運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)模型與聲子光 譜分析相結(jié)合,在室溫下分析提取了單層(支撐、懸浮)石墨烯的聲子弛豫時(shí)間,發(fā)現(xiàn)當(dāng)石墨烯放在基底上時(shí),所有分支的聲子弛豫時(shí)間都會減小,原因是基底散射和面內(nèi)與面外的聲子散射對稱性被打破,從而使熱導(dǎo)率降低。

        Hu等利用分子動(dòng)力學(xué)研究了對稱石墨烯納米帶與不對稱石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率(如圖3所示)。他們發(fā)現(xiàn)相同尺寸的對稱石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率大于不對稱石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率,原因是在不對稱石墨烯納米帶中存在熱整流。
     
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        他們比較了邊緣手性對熱導(dǎo)率的影響,發(fā)現(xiàn)具有鋸齒型邊緣結(jié)構(gòu)納米帶的熱導(dǎo)率明顯大于具有扶手椅型邊緣結(jié)構(gòu)的納米帶,原因是扶手椅型邊緣是不規(guī)則的,導(dǎo)致強(qiáng)烈的聲子散射(如圖4所示)。
     
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        Zhang等利用平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)研究了300K下不同同位素濃度的石墨烯的熱導(dǎo)率,發(fā)現(xiàn) 改變同位素濃度時(shí)熱導(dǎo)率會發(fā)生變化,當(dāng)同位素濃度為25%時(shí),鋸齒型和扶手椅型石墨烯熱導(dǎo)率均會減小80%。

        3. 2 格林函數(shù)
     
        Wu等利用非平衡態(tài)格林函數(shù)研究存在空位缺陷的石墨烯納米帶和存在Si缺陷石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率,結(jié)果表明,熱導(dǎo)率對空位缺陷非常敏感,對Si缺陷不敏感。石墨邦,國內(nèi)首家碳石墨全產(chǎn)業(yè)鏈電商平臺----www.shimobang.cn  欲交流請加微信號:shimobang  研究中還發(fā)現(xiàn),邊緣空位缺陷對石墨烯納米帶熱導(dǎo)率的影響非常的小,原因是邊緣空位缺陷僅僅是引起了邊緣重組,而內(nèi)部空位缺陷會使聲子散射增強(qiáng),大大減小石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率。

        Nuo等通過分子動(dòng)力學(xué)和非平衡態(tài)格林函數(shù)來研究折疊石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率。他們發(fā) 現(xiàn)折疊會降低石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率,并且折疊次數(shù)越多,石墨烯納米帶的熱導(dǎo)率減小的比例越大。利用模型計(jì)算只能研究理想本征石墨烯的熱導(dǎo)率,對于實(shí)際石墨烯的熱導(dǎo)率仍需利用實(shí)驗(yàn)的方法來對其進(jìn)行測試。

        4石墨烯熱導(dǎo)率的測試方法
     
        人們進(jìn)行了大量關(guān)于石墨烯熱導(dǎo)率測試的研究。以下按照石墨烯材料層數(shù)的不同,對其熱導(dǎo)率測試方法進(jìn)行分別介紹。

        4.1 單層石墨烯熱導(dǎo)率的測試
     
        4.1.1 單層懸浮石墨烯熱導(dǎo)率的測試
     
        近年來,研究者對石墨烯的熱學(xué)性能日益關(guān)注,對石墨烯熱導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)測試研究越來越多。

        Balandin等首次報(bào)道用拉曼法來測量單層懸浮石墨烯熱導(dǎo)率,他們測得的機(jī)械剝離法制備的石墨烯的熱導(dǎo)率為3000~5000W/mK。Cai等測量了懸浮狀態(tài)下化學(xué)氣相沉積(CVD) 法制備的石墨烯的熱導(dǎo)率,常溫下單層懸浮石墨烯的熱導(dǎo)率為(2500+1100/-1050)W/mK,在500K時(shí)為(1400+500/-480)W/mK。以上兩個(gè)測試過程中均忽略了周圍環(huán)境熱擴(kuò)散的影響。

        Chen等測試了真空、CO2氣氛以及空氣氛圍下CVD生長的單層懸浮石墨烯的熱導(dǎo)率,該實(shí)驗(yàn)考慮了周圍環(huán)境的熱損失,測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)空氣中測得的值比真空中高14%~40%。
     
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        拉曼測試石墨烯熱導(dǎo)率是根據(jù)石墨烯在拉曼光譜中有非常清晰的峰(如圖5所示)以及石墨烯的峰位置對溫度有很強(qiáng)的依賴性等特性來進(jìn)行測量的。應(yīng)用拉曼法測量石墨烯熱導(dǎo)率時(shí)是將樣品懸浮放置于樣品架或者樣品臺上(如圖6所示),隨后由激光器產(chǎn)生的激光對樣品進(jìn)行加熱,然后測試?yán)逦浑S入射功率的變化關(guān)系,以及拉曼峰位與溫度的關(guān)系。
     
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        Balandin等首先采用機(jī)械剝離法制備了單層石墨烯,并將石墨烯轉(zhuǎn)移到溝槽之上,在距離溝槽9~10μm處附加上大塊石墨片作為散熱器。實(shí)驗(yàn)過程中用激光照射樣品的中間位置,用共聚焦拉曼光譜儀測量出G峰位置與總功率PD變化的關(guān)系(如圖7所示)。
     
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        當(dāng)溫度升高時(shí),石墨烯G峰會發(fā)生紅移,再測量出溫度系數(shù)χG。這一過程中需要測試不同溫度下的石墨烯G峰的位置,也就是G 峰位置隨溫度變化曲線的斜率,因?yàn)镻D = P + PSi(PD代表激光的總消耗功率、P代表石墨烯表面的功率消耗、PSi代表Si基底的功率消耗) ,需要經(jīng)過多次測量找出P與PD之間的關(guān)系。然后利用理論公式(1) ,計(jì)算出單層懸浮石墨烯的熱導(dǎo)率。
     
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        其中,χG為溫度系數(shù); δω為拉曼光譜G峰的偏移量; δP為石墨烯吸收的激光功率的變化值; (δω/δP)表示G峰峰值隨石墨烯表面消耗功率的變化情況; L為石墨烯片中心點(diǎn)至熱沉邊緣的距離; W為石墨烯片的寬度; h為石墨烯的厚度(h=0.35±0.01nm)。

        4. 1. 2 單層支撐石墨烯熱導(dǎo)率的測試
     
        利用熱電橋裝置來測試碳納米管的熱傳導(dǎo)先前已經(jīng)有過很多報(bào)道,使用熱電橋裝置的原因是RT型電阻溫度計(jì)測得的溫度比用拉曼光譜儀測得的溫度精確。為了更準(zhǔn)確地測量石墨烯的熱導(dǎo)率,Seol等利用熱電橋法測試了單層支撐石墨烯的熱導(dǎo)率。

        Wang等同樣用熱橋裝置測試了不同尺寸單層支撐石墨烯的熱導(dǎo)率。Jang等利用熱分布的方法測量了用SiO2包裹的石墨烯的熱導(dǎo)率,其測定值為160W/mK。

        熱電橋法是采用SiO2或者SiNx層作為機(jī)械 支撐系統(tǒng),一個(gè)金屬層在上面作為金屬電阻計(jì)。根據(jù)金屬電阻計(jì)的阻值變化來計(jì)算溫度的變化量,進(jìn)而計(jì)算出石墨烯的熱導(dǎo)率。

        Seol等在實(shí)驗(yàn)過程中將剝離的單層石墨烯置于SiO2薄片上放置到Si襯底,然后采用電子束曝光和金屬剝離技術(shù),在中間制作出深度為300nm的懸浮SiO2條帶,將石墨烯放置到SiO2條帶上,在懸浮的石墨烯/ SiO2 條帶兩端各放置一條直線型和一條U型的寬1μm、長120μm的由5nm厚Cr和50nm厚Au組成的金屬電阻溫度計(jì)(RTJ,J = 1、2、3、4,電阻溫度計(jì)是根據(jù)導(dǎo)體電阻隨溫度而變化的規(guī)律來測量溫度的溫度計(jì),最常用的電阻溫度計(jì)都采用金屬絲繞制成感溫元件)。
     
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        兩條內(nèi)部的直線與石墨烯片的兩端相連,外部的U型線不與石墨烯相連(如圖8所示),經(jīng)過以上步驟完成了實(shí)驗(yàn)裝置的制作。圖中淺藍(lán)色部分為SiO2條帶,深藍(lán)色部分為懸浮的SiO2膜和Si襯底中形成的蝕刻坑,黃色部分為電阻溫度計(jì)線和接觸板。實(shí)驗(yàn)過程中對外線(RT1)進(jìn)行電加熱,然后測量每條RTJ上的溫升,通過計(jì)算得到單層支撐石墨烯的熱導(dǎo)率。

        對外線(RT1)進(jìn)行電加熱,那么根據(jù)一維熱力學(xué)方程知道,RT1中的溫升符合下面拋物線方程:
     
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        其中,T0表示基底溫度; Q為電加熱量; kb 為有效熱導(dǎo)率; L、A分別為SiO2梁上由Au/Cr組成的RT1的長度和橫截面積。
     
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        Rb為每條RT線與SiO2橫梁的熱阻值; Rb.J(J=1、2、3)為RTJ在沒有內(nèi)部加熱時(shí) TJ,m與周圍環(huán)境的熱阻; Q是RT1電加熱量; ΔTJ,m (J = 1、2、3、4)是RTJ線中心位置的溫升。因?yàn)樵谄渌?條RT線的中心和結(jié)束端存 在線性溫度曲線,所以最高的溫度出現(xiàn)在中心位置。根據(jù)線性溫度曲線得出:
     
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        ΔTJ(J =1、2、3、4)為平均溫升(利用四探針法測得電阻與電阻溫度系數(shù),計(jì)算出溫度變化) ; ΔTJ,m是RTJ線中心位置的溫升。根據(jù)公式(5)和(7)得到在RT1中的溫升為:
     
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        此時(shí)G為單層石墨烯/SiO2的熱導(dǎo),為了計(jì)算單層支撐石墨烯的熱導(dǎo),將其用氧等離子體蝕刻,然后測得SiO2的熱導(dǎo)(如圖9所示)。
     
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        于是可以求得單層支撐石墨烯熱導(dǎo)。再根據(jù)K=(GgL)/Wt,(t是石墨烯的厚度,0. 35nm)得出熱導(dǎo)率值,室溫下其測量值約為 600W/mK。

        4.2 少層與多層石墨烯熱導(dǎo)率的測試
     
        已有研究者測得塊狀石墨的熱導(dǎo)率大約為 2000W/mK。借助3D塊狀石墨的導(dǎo)熱研究, 也可以更進(jìn)一步研究2D石墨烯的熱導(dǎo)。

        Bao等利用拉曼光熱法測試少層石墨烯的熱 導(dǎo)率,先采用機(jī)械剝離的方法從塊狀石墨上剝離出少層石墨烯,將石墨烯懸掛在帶有溝槽的Si/SiO2圓片上,溝槽深度為300nm、寬為1~5μm, 兩邊緣放置金屬散熱片,然后制備高質(zhì)量的懸浮石墨烯(寬度為5~16μm)。
     
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        實(shí)驗(yàn)過程使用不同功率的激光照射少層石墨烯的中間部位(如圖10所示),用拉曼光譜儀測試少層石墨烯的G峰位置與表面激光功率的關(guān)系。根據(jù)有限元法將石墨烯分成不同有限元,設(shè)定初始值K0,通過熱擴(kuò)散方程計(jì)算出每個(gè)點(diǎn)的溫度上升值ΔTM,與 實(shí)驗(yàn)測得的溫度ΔTE進(jìn)行比較,當(dāng)兩者相等時(shí)得到的K即為所得熱導(dǎo)率。有限差分法還可以算出斜率α=δω/ΔPD(δω是拉曼的G峰偏移量,ΔPD為功率變化值)與石墨烯熱導(dǎo)率的關(guān)系。少層石墨烯的熱導(dǎo)率與石墨烯樣品的寬度有關(guān),寬度一定時(shí),熱導(dǎo)率依賴于聲子散射。

        少層石墨烯的聲子平均自由程大約是800nm,當(dāng)石墨烯材料的厚度(H = h×n)小 于石墨烯的聲子平均自由程時(shí),熱導(dǎo)率還可以用公式估算。
     
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        Cv為比熱;υ、τ分別為平均聲子速度和壽命。

        4. 3 石墨烯紙的熱導(dǎo)率的測試
     
        對于石墨烯紙的熱導(dǎo)率大多采用激光閃射法來進(jìn)行測試,激光閃射法是用于測試材料導(dǎo)熱性能的常用方法,屬于導(dǎo)熱測試“瞬態(tài)法”的一種。根據(jù)熱導(dǎo)率的定義可知,熱導(dǎo)率與擴(kuò)散系數(shù)、材料的比熱容、材料密度之間存在以下關(guān)系:
     
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        其中,α為擴(kuò)散系數(shù); CP為材料的比熱容; ρ為材料的密度。因此,只要測得擴(kuò)散系數(shù)、材料密度、材料比熱容就可以按照公式(14) 來計(jì)算出材料的熱導(dǎo)率。

        石墨烯比石墨的熱導(dǎo)率高的原因是聲子在二維材料及三維材料中的運(yùn)輸方式不同。我 們知道缺陷散射和邊緣散射會影響熱導(dǎo)率。 所以使用激光閃射法測試石墨烯紙的熱導(dǎo)率時(shí),在樣品制備過程中應(yīng)注意減少缺陷的產(chǎn)生,為了測試方便,樣品一般制備成直徑為25.4mm的小圓片。實(shí)驗(yàn)一般選用激光閃射儀來測量材料的擴(kuò)散系數(shù)。激光閃射儀的工作原理是由激光源(或閃光氙燈)在瞬間發(fā)射一束光脈沖,均勻照射在樣品下表面,使其表層吸收光能后溫度瞬時(shí)升高,并作為熱端將能量以一維熱傳導(dǎo)方式向冷端(上 表面)傳播。使用紅外檢測器連續(xù)測量上表面中心部位的相應(yīng)溫升過程,得到溫度(檢測器信號)升高對時(shí)間的關(guān)系曲線,根據(jù)公式(15)來計(jì)算出熱擴(kuò)散系數(shù)。
     
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        d為石墨烯層的厚度; t1/2為半擴(kuò)散時(shí)間。

        比熱一般采用差示掃描量熱儀來測量,差示 掃描量熱儀是目前測量比熱最有效的一種方法,在測量過程中需要一個(gè)與樣品界面形狀相同、厚度相近、熱物性相似、表面結(jié)構(gòu)光滑程度相同且比熱值已知的參比標(biāo)樣,與待測樣品同時(shí)進(jìn)行表面涂層。比熱是根據(jù)藍(lán)寶石法采用公式(16)測量的:
     
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        DSCsample、DSCbas、DSCstandard分別為樣品、空白(做基線)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品(藍(lán)寶石) 的DSC曲線信號的縱坐標(biāo)熱焓對時(shí)間的變化率,DSCsample-DSCbas 表示樣品扣除基線后的DSC曲線信號,DSCstandard-DSCbas表示標(biāo)準(zhǔn)樣品扣除基線后的DSC曲線信號; Cp(sample)和Cp(standard)是樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的比熱; msample和mstandard是樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)量。

        實(shí)驗(yàn)時(shí),首先測試空樣品的DSC曲線作為基線; 然后測試已知Cp 的藍(lán)寶石標(biāo)樣的DSC曲線; 最后測試樣品的DSC曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用基線校準(zhǔn)藍(lán)寶石標(biāo)樣和樣品的DSC曲線,再根據(jù)式(16) , 采用比較法計(jì)算便可得到石墨烯紙的比熱。

        密度的計(jì)算公式為:ρ= m /V(17)
     
        體積的計(jì)算公式為:V=πr 2 d(18)
     
        m為樣品質(zhì)量; V為樣品的體積; r為樣品的半徑; d為厚度。膜厚最可能影響熱導(dǎo)率,所以一般使用掃描電鏡來測量樣品的厚度。測量時(shí)至少需要選擇10處不同地方進(jìn)行厚度測試,然后求出10次的平均值。質(zhì)量測量使用電子精密天平來進(jìn)行。

        5總結(jié)
     
        石墨烯是一種非常優(yōu)異的二維材料,其本身具有很好的熱學(xué)性能。近年來,隨著石墨烯材料的發(fā)展,測試其熱導(dǎo)率成為了研究石墨烯材料性能最活躍的領(lǐng)域之一,為石墨烯材料取代其他材料作為電子元件的導(dǎo)熱、散熱片提供了機(jī)會和可能性。
     

        本文介紹了石墨烯的導(dǎo)熱原理,綜述了國內(nèi)外對石墨烯熱導(dǎo)率的理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測量等方面的研究進(jìn)展。雖然目前關(guān)于石墨烯熱學(xué)性能的研究取得了很多成果,但是石墨烯材料熱導(dǎo)率的測試方法尚不統(tǒng)一。為了實(shí)現(xiàn)石墨烯材料的商業(yè)應(yīng)用,仍需要研究一套標(biāo)準(zhǔn)的石墨烯熱導(dǎo)率測試方法。 

     

     

     

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    責(zé)任編輯:韓鑫

     


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