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江蘇大學機械工程學院Wenhao Wu等--缺陷對石墨烯/環氧樹脂界面熱傳遞的影響
       采用分子動力學模擬(MD)方法研究了缺陷對石墨烯/環氧樹脂(G/EP)界面導熱系數(ITC)的影響。結果表明,石墨烯中的缺陷對提高石墨烯/環氧樹脂的界面導熱系數具有重要意義。這種增強取決于缺陷的類型和濃度。在各種缺陷類型中,Stone-Wales(SW)缺陷被發現是改善ITC最有效的缺陷類型。其他類型的缺陷,如多空位(MV),雙空位(DV)和單空位(SV)被檢測到,增強作用微不足道。進一步研究了石墨烯層數對原始石墨烯和SW-缺陷石墨烯ITC的影響。隨著層數的增加,兩種系統的ITC均顯著降低,但在層數超過4時趨于穩定。然后利用聲子態密度(PDOS)對計算得到的ITCs進行綜合分析。我們的研究為缺陷石墨烯對熱管理實際應用提供了有意義的方向。
 
 
圖1. 分子結構:(a)DGEBA,(b)TETA。
 
 
圖2. 密度隨溫度的變化。
 
 
圖3. 石墨烯類型:(a)單空位(SV);(b)雙空位(DV);(c)多空位(MV);(d) Stone-Wales(SW); (e)環氧樹脂;(f)石墨烯/環氧樹脂界面結構,1和N層為冷浴,(N/2+1)層為熱浴。
 
 
圖4.沿納米復合材料長度的合成溫度梯度。
 
 
圖5. 不同缺陷濃度的ITC。
 
 
圖6. 石墨烯,環氧樹脂的PDOS。
 
 
圖7. 聲子匹配率。
 
 
圖8. 沿納米復合材料長度的溫度梯度。
 
 
圖9. 不同層數的ITC和聲子匹配率。
 
 
圖10. 石墨烯,環氧樹脂的PDOS。
 
      相關研究成果由江蘇大學機械工程學院Wenhao Wu等人于2022年發表在International Communications in Heat and Mass Transfer (https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2021.105846)上。原文:Effect of defects on heat transfer at the graphene/epoxy interface。

轉自《石墨烯研究》公眾號

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