ansys層間效應的案例
浙大高超教授團隊Carbon：聚丙烯腈的導熱逆變——基于石墨烯層間限域效應的導熱膜制備策略
本工作借鑒了高分子在限域條件下可實現重新取向或結晶的現象，以石墨烯二維大分的層疊結構作為高分子的限域空間，以石墨烯六方晶格結構作為高分子的結構模板，研究了在石墨烯的誘導效應下，高分子的形態、分子結構之變，最終實現了以PAN為主體的導熱膜制備。
本文亮點
（1）發現了氧化石墨烯對PAN裂解的層間受限取向化效應。通過GO的限域作用，改變聚丙烯腈分子鏈取向，使其在限域空間內進行結構重排。在高溫條件輔助下，促使PAN形成高度取向和結晶的石墨烯片層。
（2）利用了層間受限取向化效應制備了高導熱柔性石墨膜。50%質量分數的GO可將其余50%質量分數的PAN完全誘導為sp2碳，實現了以PAN為主要原料的層狀石墨膜組裝。所制備石墨膜的導熱率和導電率分別為1282 W m-1 K-1和9.94×105 S m-1。
為解析高分子在石墨烯層間誘導的形態之變，浙江大學高超教授團隊將聚丙烯腈限域在GO片層間制備復合薄膜，在2800 ℃熱處理后，實現了聚丙烯腈的層間限域誘導石墨化過程，得到了高導熱、高導電的柔性薄膜。在這一復合導熱膜的制備策略中，聚丙烯腈的添加比例高達50%，薄膜的導熱率和導電率分別為1282 W m-1 K-1和9.94×105 S m-1，這一熱導率甚至超過純石墨烯薄膜1201 W m-1 K-1。此外，利用石墨烯的自融合效應，該薄膜可實現4-80 μm的厚度調控。總之，該方法為石墨烯誘導非石墨化合成及天然高分子制備高導熱膜開辟道路，為高分子在石墨烯限域空間下的形態調控提供了新思路。
圖1.
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