單層氧化石墨烯材料

隨著5G時(shí)代的到來，電子設(shè)備運(yùn)行速度***增加的同時(shí)，其尺寸也在向微型化發(fā)展，這勢必會導(dǎo)致電子設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱量，從而影響其穩(wěn)定性、可靠性和安全性。因此，設(shè)計(jì)和制備具有高性能的高導(dǎo)熱散熱材料是促進(jìn)電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。另外，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的迅速增長，石油、煤炭、天然氣等不可再生化石燃料的消耗日益增多，導(dǎo)致能源愈發(fā)短缺，因此制備能夠有效吸收、轉(zhuǎn)換和利用太陽能的新型熱能存儲材料成為了目前急需解決的難題。由于石墨烯具有高熱導(dǎo)率、高吸光性及優(yōu)異的機(jī)械性能，被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。氧化石墨烯是制備導(dǎo)熱膜的主要原料。單層氧化石墨烯材料

電子產(chǎn)品**率密度的迅速提高使得如何有效排熱成為能量存儲技術(shù)快速發(fā)展的關(guān)鍵問題，其中，在熱源和散熱器之間使用的熱界面材料（ＴＩＭ）是熱管理系統(tǒng)的重要因素。ＴＩＭ用于將熱管理系統(tǒng)中的兩種固體材料連接起來，填充它們之間因表面粗糙度不理想而產(chǎn)生的空隙和凹槽，從而起到減小界面熱阻、降低集成電路的平均溫度和熱點(diǎn)溫度的作用。目前**普遍的ＴＩＭ是由填充導(dǎo)熱材料的復(fù)合材料組成，但是隨著電子產(chǎn)品微型化、集成化的發(fā)展，隨之而來的對小型、柔初且高效散熱ＴＩＭ的需求已經(jīng)超出了目前ＴＩＭ的能力。因此，人們己經(jīng)對具有高熱導(dǎo)率、高機(jī)械性能的石墨烯／聚合物復(fù)合材料、石墨烯涂層等熱管理材料的開發(fā)進(jìn)行了***的研宄。福建氧化石墨烯銷售廠氧化石墨烯還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等。

石墨是由大量碳原子組成的六角環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多層疊合體，因?qū)訂柦Y(jié)合能只有5．4kJ／tool，故在一定的外力作用下易被剝離，而剝離出的石墨單層結(jié)構(gòu)即為石墨烯。20世紀(jì)3O年代，Landau和Peierls等ll提出二維晶體是熱力學(xué)不穩(wěn)定的，在常溫常壓下易分解。因此，傳統(tǒng)理論認(rèn)為石墨烯只是一個(gè)理論結(jié)構(gòu)，實(shí)際中無法單獨(dú)存在。直到2004年，英國科學(xué)家Geim等打破了“二維晶體無法在非***零度穩(wěn)定存在”的認(rèn)知，采用微機(jī)械剝離法在高定向熱解石墨(HoPG)上反復(fù)剝離，**終成功制備并觀察到單層石墨烯。

**近幾年，國內(nèi)外在石墨烯基薄膜散熱方面取得了積極進(jìn)展，接下來需要科學(xué)家和工業(yè)界一起努力，將石墨烯基薄膜應(yīng)用在實(shí)際器件熱管理中。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)石墨烯基薄膜的機(jī)構(gòu)超過20家。國內(nèi)如哈爾濱工業(yè)大學(xué)杜善義院士團(tuán)隊(duì)制備出三維石墨烯基散熱材料，由哈爾濱赫茲新材料科技有限公司投資1500萬元，年可生產(chǎn)石墨烯散熱片60萬片，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值3000萬元。東旭光電、廈門烯成石墨烯科技有限公司、深圳六碳科技有限公司、北京石墨烯散熱膜片研發(fā)有限責(zé)任公司、貴州新碳高科有限責(zé)任公司、常州富烯等在石墨烯導(dǎo)熱膜產(chǎn)業(yè)化方面也取得了積極進(jìn)展。國外的如瑞典的斯瑪特高科技股份有限公司（SHT，SmartHighTechAB）在石墨烯導(dǎo)熱膜方面也有自己獨(dú)特的技術(shù)，據(jù)報(bào)道，SHT公司的石墨烯薄膜熱導(dǎo)率已超過現(xiàn)有石墨薄膜的熱導(dǎo)率。氧化石墨烯顏色為棕黃色，市面上常見的產(chǎn)品有粉末狀、片狀以及溶液狀的。

石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導(dǎo)率和良好的柔鈿性，因此經(jīng)常在可穿戴設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)［７８］通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法（ＰＥＣＶＤ）在藍(lán)寶石襯底上生長石墨烯納米壁，得到的納米壁具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導(dǎo)率。在輸入電流為３５０ｍＡ的情況下，基于石墨烯納米壁組裝的ＬＥＤ在光輸出功率方面提高了３７％左右，而溫度卻降低了３．８％，說明石墨烯納米壁可用作ＬＥＤ應(yīng)用中增強(qiáng)散熱的良好材料。Ｋｉｍ［７９］等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液，然后通過真空抽濾得到１０ｐｍ厚的超薄氟化石墨烯薄膜（ＥＧＦ），顯示出２４２Ｗｍ－１Ｋ－１的優(yōu)異面內(nèi)熱導(dǎo)率。Ｇｕｏ＿等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，在施加３．２Ｖ電壓時(shí)，薄膜可以在６ｓ內(nèi)從室溫快速升溫至４５°Ｃ。而去除外加電壓后，石墨烯薄膜可在５ｓ內(nèi)迅速冷卻至室溫，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應(yīng)，又具有高效的散熱能力。氧化石墨烯是單一的原子層，可以隨時(shí)在橫向尺寸上擴(kuò)展到數(shù)十微米。云南制備氧化石墨烯改性

氧化石墨烯材料有濾餅形態(tài)。單層氧化石墨烯材料

氧化石墨烯的主要應(yīng)用：1、石墨烯可以做成化學(xué)傳感器，這個(gè)過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的，根據(jù)部分學(xué)者的研究可知，石墨烯化學(xué)探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使它對周圍的環(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、石墨烯可以用來制作晶體管，由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，這種晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依然能穩(wěn)定大氏地工作。相比之下，目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會失去穩(wěn)定性；石墨烯中電子對外場的反應(yīng)速度超快這一特點(diǎn)，又使得由它制成的晶體管可以達(dá)到極高的工作頻率。單層氧化石墨烯材料