Ламинат из графена позволяет создавать хорошие термопокрытия для пластмасс

23.12.2009 Hi-tech

Ламинирующие покрытия из графена разрешают повысить теплопроводность фрагментов пластика практически в 600 раз. Таковой итог взяла в рамках собственной последней работы интернациональная несколько исследователей из Англии, США и Молдовы. В возможности открытие разрешит значительно увеличить диапазон применения пластмасс на те сферы, где до сих пор они не могли употребляться.

В частности, они будут использоваться в твердотельном освещении либо для охлаждения электронных чипов.

Графен представляет собой плоские страницы атомов углерода, образующих двумерную гексагональную кристаллическую решетку. С самого момента собственного открытия (первого получения образцов при помощи способа пиллинга графита) графен завлекает внимание инженеров и учёных. И это не просто так, поскольку неповторимые электронные и тепловые особенности этого материала в будущем смогут понадобиться для самых разнообразных электронных компонент, например, более стремительных транзисторов.

Быть может, это за счет того, что электроны проходят через графен на очень высоких скоростях.

Сам по себе графен имеет весьма высокую удельную теплопроводность – порядка 2000 – 5000 Вт/мК (при температуре, близкой к комнатной). Его теплопроводность кроме того выше, чем подобная черта бриллианта, не смотря на то, что ранее считалось, что бриллиант – наилучший проводник тепла. Принципиально важно подчернуть, что при помещении графена на подложку, теплопроводность таковой совокупности остается высокой.

Не смотря на то, что она пара значительно уменьшается по причине того, что фононы (кванты колебаний кристаллической решетки) взаимодействуют, пребывав в различных ядерных слоях, что ведет к их падению и рассеянию теплопроводности.

Группа исследователей из University of California (США), University of Manchester (Англия), Bluestone Global Tech (США) и Moldova State University (Молдова) в собственной последней работе замечала, как ламинирующее покрытие из графена увеличивает теплопроводность полиэтилентерефталата (более известного, как ПЭТ).

Наряду с этим для тепловых измерений исследователи применяли бесконтактные оптотермальные комбинационные методики, в рамках которых комбинационный спектрометр употребляется в качестве собственного рода термометра для измерения увеличения температуры примера под действием возбуждающего лазера.

Совершённые учеными измерения продемонстрировали, что

теплопроводность ПЭТ увеличилась практически в 600 раз, благодаря покрытию из графеновой пленки.

Сама по себе теплопроводность этого полимера низкая – в районе 0,15 – 0,24 Вт/мК при комнатной температуре. Как и другие пластмассы, данный материал есть весьма нехорошим проводником тепла, что сужает сферу его применения (не обращая внимания на очевидные преимущества: низкую цена, малый и долговечность вес). А напечатанная работа научной группы обосновывает, что всего лишь микронного слоя графена, нанесенного поверх пластика, возможно достаточно, дабы улучшить его теплопроводность и поменять сферу применения.

Дабы пояснить столь важное влияние ламинирующей пленки из графена на теплопроводность полимера научная несколько применяла достаточно несложную теоретическую модель. Они узнали, что

масштабы действия графена зависят от размеров отдельных его концентрации и чешуек примесей. Сейчас же они собираются разработать более подробную модель, основанную на моделировании процесса переноса тепла в графене. Столь детальное изучение вопроса разрешит оптимизировать использование этого материала в качестве покрытия.

Подробные результаты работы были размещены в издании Nano Letters.

Случайные записи:

HPL пластик Duropal LL 3D эффект


Похожие статьи, которые вам понравятся: