納米片電磁局域增強的案例
基于comsol的納米片電磁局域增強
<p>基于comsol的納米片電磁局域增強</p><div contenteditable="false" width="100%">
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展開 氮化硼納米片增強聚乙烯熱界面材料
此外，在融化過程中，HMA具有高流動特性，可以充分填充散熱片接觸面存在的氣隙，提高傳熱效率，這是一個優(yōu)勢，可以大大提高器件的性能和耐用性。
低密度聚乙烯(LDPE)因其優(yōu)異的絕緣性能、較高的機械強度和良好的循環(huán)利用性能，是目前極具吸引力的HMA型TIMs聚合物基體之一。然而，盡管其具有優(yōu)良的機械和化學(xué)性能，以及方便的操作過程，但其低的通平面導(dǎo)熱系數(shù)和較差的形狀穩(wěn)定性阻礙了其作為TIM的實際應(yīng)用可能性。
因此，許多研究開發(fā)了LDPE與六方氮化硼納米片(BNNS)相結(jié)合的高導(dǎo)熱復(fù)合材料，以在熔體粘附過程中實現(xiàn)高導(dǎo)熱和形狀穩(wěn)定。然而，較強的化學(xué)鍵和強的范德華力會導(dǎo)致BNNS與LDPE的相容性較低，從而導(dǎo)致BNNS與LDPE界面處的相分離和重新聚集。因此，由于這些問題引起的熱阻增加，這可能會大大降低制備好的BNNS/LDPE復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。如何解決BNNS與LDPE界面熱阻的問題是合成TIMs材料的關(guān)鍵問題。
02
成果掠影
韓國的Joong Hee Lee教授 和Ok-Kyung Park教授聯(lián)合在關(guān)于BNNS/LDPE聚合物復(fù)合材料的界面熱阻問題方向取得新進展。該團隊報道了一種有效的合成方法，通過與短PE鏈支化氮化硼納米片(BNNS)雜化制備低密度聚乙烯(LDPE)基多功能復(fù)合材料，用于高性能熱熔膠(HMA)型熱界面材料(TIM)。為了提高BNNS/LDPE的熱力學(xué)性能，通過硝基偶聯(lián)反應(yīng)，對BNNS表面進行了短PE鏈(PE-g-BNNS)的改性，提高了BNNS與LDPE之間的界面結(jié)合力。
結(jié)果表明，與BNNS/LDPE相比，PE-g-BNNS /LDPE的平面導(dǎo)熱系數(shù)提高了22%，垂直面內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)提高了66%。
展開 靜電紡絲技術(shù)增強金剛石納米片/聚合物復(fù)合膜的熱導(dǎo)率
然而，聚合物的低固有熱導(dǎo)率限制了它們在電子領(lǐng)域的應(yīng)用為滿足散熱需求，通常在聚合物中加入填料，以增強聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱性。
傳統(tǒng)混合方法得到的復(fù)合材料不僅填料在聚合物中的分布無序，當(dāng)填料含量較低時不能形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，而且增加了聚合物基體與填料之間的界面熱阻。利用功能化填料降低填料/襯底界面處的熱阻是近年來的研究熱點，但該方法的實際應(yīng)用受到填料狀態(tài)和加工方法的影響。因此，尋找一種有效的方法來提高低填料負載下聚合物復(fù)合材料的熱導(dǎo)率仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的課題。
靜電紡絲技術(shù)不僅操作簡單，而且對纖維的直徑、形態(tài)和性質(zhì)的控制效果好。但是，簡單的單軸靜電紡絲在構(gòu)建特定結(jié)構(gòu)方面存在局限性，并且難以在低分子量或無糾纏的聚合物溶液中形成纖維。然而，目前很少有研究通過不同噴嘴結(jié)構(gòu)的靜電紡絲來構(gòu)建獨特的結(jié)構(gòu)，從而提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。靜電紡絲技術(shù)因其在構(gòu)建連續(xù)納米纖維方面的獨特優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。
02
成果掠影
近期，桂林理工大學(xué)陸紹榮教授和中科院寧波材料與工程技術(shù)研究所虞錦洪研究員近期在開發(fā)高熱導(dǎo)率的熱管理材料取得新進展。
提出采用單軸靜電紡絲和同軸靜電紡絲的方法，制備了不同微觀形貌的單軸聚乙烯醇/納米金剛石片(U-PVA/ND)和同軸聚乙烯醇/納米金剛石片(C-PVA/ND)復(fù)合纖維薄膜。這兩種方法都不需要復(fù)雜的預(yù)處理程序和引入多余的添加劑。結(jié)果表明，ND含量為60 wt %的U-PVA/ND和C-PVA/ND復(fù)合纖維的導(dǎo)熱系數(shù)分別為71.3和85.3 W/(mK)，分別是純PVA纖維膜的171.2和205.1倍。此外，C-PVA/ND復(fù)合纖維膜的最高熱分解溫度和體積電阻率分別為364.3℃和2.29 × 1015 Ω·cm，表明復(fù)合纖維膜具有良好的熱穩(wěn)定性和電絕緣性。
展開 鎳單原子表面修飾分級MoS2納米片及其增強電催化析氫性能
最后在600℃下進行煅燒處理以增加MoS2的結(jié)晶度并增強修飾Ni原子與面內(nèi)S原子之間的相互作用。
圖2 MCM@MoS2-Ni的形貌和元素分布
a-d) 分層MCM@MoS2-Ni納米纖維的FESEM圖像；
e,f) 分層MCM@MoS2-Ni納米纖維的TEM圖像；
g) Ni修飾的MoS2納米片的HRTEM圖像。
h) Ni修飾的MoS2納米片的原子分辨率圖像；
i) 相應(yīng)的FFT濾波的原子分辨率圖像；
j) MCM@MoS2-Ni的HAADF-STEM圖像；
k) 相應(yīng)的EELS圖像；
l) 矩形區(qū)域的元素分布圖像。
MCM@MoS2-Ni保持了MCM@MoS2的原始形貌，并未發(fā)生明顯變化(如圖2a,b)。從放大的FESEM以及TEM圖像中清楚地看出，MCM@MoS2-Ni復(fù)合物是由超薄納米片MoS2-Ni垂直生長于MCM而形成(圖2c,e)，盡管由于MoS2-Ni納米片與MCM納米纖維之間的緊密接觸而使得其核-殼結(jié)構(gòu)難以辨別, 但是MCM@MoS2-Ni的多孔道結(jié)構(gòu)還是可以通過橫截面視圖直接觀察到(圖2d)。高分辨TEM圖像和傅里葉變換(FFT)濾波圖像清楚地顯示了Ni修飾的MoS2基面具有明顯缺陷 (圖2h,i)。HAADF-STEM圖像證實納米片的光滑表面沒有任何明顯的納米顆粒或團簇(圖2j)。電子能量損失譜(EELS)表明Mo和S元素在整個架構(gòu)上的均勻分布(圖2k,l)。與分布在整個掃描區(qū)域上的Mo和S物種的情況不同，Ni物種只存在于特定位置上。上述結(jié)果表明修飾的Ni原子孤立存在于MoS2納米片上，而沒有聚集。
展開 
具有高效電磁屏蔽和熱管理性能的石墨烯納米片復(fù)合材料
來源 | Carbon
01
背景介紹
隨著電子器件向小型化、集成化、高頻化的快速發(fā)展，在有限的空間內(nèi)不可避免地會產(chǎn)生嚴重的電磁干擾(EMI)和熱量積累。這會大大降低了電子元件的可靠性，如果不及時消散，甚至可能引發(fā)故障或火災(zāi)。在這種情況下，采用具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能和熱管理性能的材料來解決上述問題是非常理想的方式之一。
含碳導(dǎo)熱填料由于其熱導(dǎo)率高，且填充在聚合物中的復(fù)合材料其重量輕、柔韌性好、可加工性好等優(yōu)點，成為當(dāng)前電磁干擾屏蔽和熱管理材料領(lǐng)域的研究熱點之一。石墨烯納米片(GNPs)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、優(yōu)異的導(dǎo)熱性，顯示出作為新材料的巨大潛力。但是由于GNP含量有限(<30 wt%)，石墨烯納米片/聚合物復(fù)合材料（GPCs）的電磁屏蔽性和熱導(dǎo)率保持在相對較低的水平，這限制了它們在下一代高度集成電子設(shè)備中的應(yīng)用。
高GNP含量(≥50 wt%)的GPC材料有望通過形成致密的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生具有強電磁屏蔽能力和良好導(dǎo)熱性。然而，通過傳統(tǒng)的熔體混合、溶液混合和原位生長工藝將高GNP含量納入聚合物基體仍然是一個艱巨的挑戰(zhàn)，因為加工困難和柔性差。因此，開發(fā)一種易于處理和有效的方法來制備高GNP含量的GPCs是非常重要的。
02
成果掠影
近期，四川大學(xué)空天科學(xué)與工程學(xué)院鄢定祥教授和電氣工程學(xué)院的賈利川副研究員在具有電磁屏蔽和高導(dǎo)熱的復(fù)合材料研究取得新進展。
該團隊提出通過一種易于處理和可擴展的聚合物滲透技術(shù)，實現(xiàn)了高填充含量的石墨烯納米片聚氨酯復(fù)合材料(GNP/PU)復(fù)合材料，其中GNPs緊密地面對面接觸并沿平面方向排列。這種結(jié)構(gòu)的形成為GNP/PU復(fù)合材料中電子和聲子的傳輸提供了良好的通道。
展開 