摘要石墨烯是一种特殊的二维层状单原子厚度材料，它的热学、力学、电学性能极佳，在复合材料领域有着广阔的应用前景。本文从石墨烯复合材料的类别出发，简单介绍了几种制备石墨烯的方法以及制备石墨烯复合材料的方法。设计使用氧化剥离还原法制备石墨烯，溶剂混合法制备一系列石墨烯碳基复合材料样品以及采用激光闪射法测量石墨烯碳基复合材料的传热特性。并且对石墨烯碳基复合材料的传热特性进行了分析，将石墨烯碳基复合材料与石墨烯/环氧树脂复合材料以及石墨烯/碳纤维复合材料的传热特性进行了对比。84133

关键词  石墨烯  碳基复合材料  传热  制备  溶剂混合法  氧化剥离还原法

毕业论文外文摘要

Title    Preparation and heat transfer characteristics   of  graphene carbon-based composite material 

Abstract Graphene is a special kind of two-dimensional layer of single-atom-thick material, its excellent thermal, mechanical, electrical properties in composite materials has broad application prospects。 From graphene composites category view, simply introduced several methods for preparing and methods for preparing graphene graphene composites。 Design of an oxidation reduction stripped method to prepared graphene, solvent mixing method to prepared a series of graphene carbon-based composite materials samples and measuring graphene carbon-based composite material of heat transfer characteristics by laser flash method。 Graphene and carbon-based heat transfer properties of the composite were analyzed, graphene and carbon-based composite material and graphene/epoxy composites and graphene/carbon fiber composite material heat transfer characteristics were compared。

Keywords  Graphene  Carbon-based composite material  Heat transfer  Preparation  Solvent mixing method  Oxidation reduction stripped method

目   次

1  绪论   1

1。1  石墨烯/金属复合材料   2

1。2  石墨烯/聚合物复合材料  … 3

1。3  本论文的研究思路  … 4

2  石墨烯的制备  … 5

2。1  石墨烯的制备方法 … 5

2。2  石墨烯的制备过程 … 6

3  石墨烯碳基复合材料的制备  13

3。1  石墨烯碳基复合材料的制备方法 …13

3。2  石墨烯碳基复合材料的制备 …14

4  石墨烯碳基复合材料传热特性的测量以及分析  …19

4。1  石墨烯碳基复合材料传热特性的测量 …19

4。2  石墨烯碳基复合材料传热特性的分析 …21

结论 27

致谢 28

参考文献29

1绪论

在2004年，英国曼彻斯特大学的俄裔教授Novoselov等人[1]首次成功制备出了一种具有特殊的单原子层结构的二维材料——石墨烯。石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体，它的厚度仅仅为0。3354纳米并且是目前为止人们所发现的最薄的材料。由于石墨烯具有这种特殊的单层原子结构，它也就具有了一些其它材料所没有的优异性能。比如石墨烯的强度和载流子迁移率分别为130Gpa[2]和2 m2/(V·s)[3]，两者皆为当今已知材料中的最高。

而更为令人在意的是，在传热方面，人们在试验中测得石墨烯的热导率系数达到了5300 W/m·K[4]，这比在石墨烯发现之前自然界中热导率系数最高的金刚石以及人工制造材料中热导率系数最高的碳纳米管要高得多，同样是目前为止已知材料之最。可以预见得到，石墨烯以其极高的热导率系数将会在热管理以及热利用领域大展拳脚。而Novoselov和Geim也凭借对石墨烯的开创性研究，在2010年被授予了诺贝尔物理学奖。