第1章 石墨烯及其填充聚合物导热复合材料的导热机理

1.1 引言

聚合物基导热复合材料是一种以聚合物作为基体，以高导热填料为导热增强相，制备得到的具有良好导热能力的复合材料。与传统的金属或陶瓷等散热材料相比，它具有轻质、低成本、加工性能良好、抗腐蚀性能优异等优点，在电子器件等散热领域具有重要的应用。石墨烯（Graphene）最早由曼彻斯特大学物理学家Andre Geim和Konstantin Novoselov发现，石墨烯是由单层碳原子紧密堆积的二维蜂窝状结构，每个碳原子以sp2杂化形式与其周围三个碳原子相连，六个碳原子在同一平面内构成正六边形。石墨烯具有优异的热学、光学、电学和力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学等领域具有重要的应用前景，引起了学术界和工业领域的广泛关注。石墨烯是目前发现的热导率最高的材料，是聚合物基导热复合材料的理想填料。本章主要介绍石墨烯的结构、主要性能、导热机理，以及石墨烯填充聚合物基导热复合材料的导热机理和预测复合材料的热导率的数学模型。