Ein neues Ergebnis der Graphen-Laminat-Beschichtungen kann die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen um bis zu 600 Mal verbessern. Das Potenzial für Kunststoffanwendungen könnte dadurch wesentlich erweitert werden, so dass sie in Bereichen eingesetzt werden können, die bisher nicht möglich waren - etwa bei der Festkörperbeleuchtung und bei thermischen Anwendungen wie dem Abkühlen von Elektronikchips.
Nano-Graphen ist eine flache Platte aus Kohlenstoffatomen in einem Wabengitter angeordnet. Seit ihrer Gründung im Jahr 2004 durch mechanische Abblätterung von Massengraphit hat sie die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern und Ingenieuren gleichermaßen auf sich gezogen. Die einzigartigen elektronischen und thermischen Eigenschaften von Graphen könnten sich als nützlich erweisen, um eine Vielzahl neuer elektronischer Geräte herzustellen. Dazu gehören Transistoren, die schneller sind als alle anderen, da Elektronen sich im Kohlenstoffmaterial extrem schnell bewegen.
Nano-Graphen für sich genommen hat es eine sehr hohe intrinsische Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 2000-5000 w / mk in der Nähe der Raumtemperatur, die größer ist als die Wärmeleitfähigkeit von Diamant (der beste bekannte Massenwärmeleiter). obwohl die Wärmeleitfähigkeit von Graphen beim Aufsetzen auf ein Substrat sinkt, bleibt es dennoch relativ hoch. die Wärmeleitfähigkeit nimmt ab, da Phononen - quantisierte Schwingungen des Kristallgitters, die Wärme transportieren - über die verschiedenen Atomlagen im Kohlenstoffmaterial koppeln und diese Phononenstreuung die Wärmeleitung stört.
Die Forscher verwendeten eine berührungslose optothermische Raman-Technik für die thermischen Messungen. Bei dieser Technik wird das Mikro-Raman-Spektrometer als eine Art Thermometer verwendet, um die Temperaturzunahme der Probe zu messen, und der in der Vorrichtung verwendete Erregungslaser wird auch als Heizvorrichtung verwendet.
die Wärmeleitfähigkeit von pet allein ist sehr gering - im Bereich 0,15-0,24 w / mk bei Raumtemperatur - und andere Kunststoffe sind auch schlechte Wärmeleiter. Dieser Nachteil verhindert, dass Kunststoffe in vielen Anwendungen eingesetzt werden, die von ihren geringen Kosten, ihrer Haltbarkeit und ihrem geringen Gewicht profitieren könnten. Der Forscher weist nach, dass eine wenige Mikrometer dicke Graphenschicht, die auf Kunststofffolien abgeschieden ist, die Wärmeleitung drastisch verbessern kann, so dass Anwendungen möglich sind.
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