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柔性石墨导热性的研究

苏晖  
【摘要】: 本课题介绍了柔性石墨在密封材料、环保吸附材料、电池材料、阻燃材料等材料领域上的应用和发展。并针对目前导热石墨材料多为人工炭石墨材料的研究现状,对天然石墨材料——柔性石墨材料的导热性进行了一定的研究。 在实验过程中,主要对以天然鳞片石墨为原料制备柔性石墨导热材料的影响因素进行了较系统的研究,探讨了插层剂种类、插入量(膨胀倍数)、原料碳含量以及材料成品密度等因素对柔性石墨导热率的影响,考察了影响柔性石墨导热率因素并得出了制备具有较高导热率的柔性石墨材料的条件,结果表明:原料的碳含量对柔性石墨的导热率影响较大,不同的插层剂种类以及插层剂种类相同时柔性石墨不同的膨胀倍数对柔性石墨的导热率具有较大影响,而柔性石墨材料的密度对柔性石墨的导热率几乎没有影响。进一步的研究发现,只加常规插层剂与加入金属氯化物作为辅助插层剂比较,在膨胀倍数相同的条件下,加入金属氯化物作为辅助插层剂有利于提高柔性石墨材料的导热性。在研究的FeCl3、AlCl3、CuCl2三种辅助插层剂中,辅助插层剂AlCl3的加入效果最好。本文考察了碳含量分别为97%、98%、99%、99.9%的原料制备的柔性石墨材料的导热率差别,结果表明:在其他条件相同时,碳含量越高制备的柔性石墨材料导热率越高,碳含量为99.9%的原料制备的柔性石墨材料导热率最高。综合插层剂和碳含量的影响因素,采用碳含量99.9%的原料,并以AlCl3为插层剂的实验条件下能够达到最高导热率,此实验条件下制备的柔性石墨材料最高导热率为9.12W/(m·K)。


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