三維木頭海綿-石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能

編號：FTJS10085

篇名：三維木頭海綿-石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能

作者：李岳 李炯利 梁佳豐 王旭東

關鍵詞： 石墨烯 熱導率 環(huán)氧樹脂 石墨烯基復合材料

機構： 中國航發(fā)北京航空材料研究院 北京石墨烯技術研究院有限公司 北京市石墨烯及應用工程技術研究中心

摘要： 采用天然巴沙木作為原材料,進行選擇性刻蝕,得到三維層狀結構的木頭海綿。以木頭海綿為模板,在負載一定比例的還原氧化石墨烯(rGO)與石墨烯納米片(GNP)后,通過真空浸漬的方法與環(huán)氧樹脂復合并固化,制備得到石墨烯-木頭海綿(G-WS)/環(huán)氧樹脂復合材料。結果表明:采用真空浸漬的方法,能夠成功使氧化石墨烯(GO)在水熱還原的同時,帶動GNP負載到木頭海綿表面,同時GO被還原成為rGO,經過與環(huán)氧樹脂復合后,在環(huán)氧樹脂內部,G-WS仍然保持良好的三維結構,這種取向分層結構使復合材料具有導熱的各向異性,三維連通的結構也為良好的熱導率奠定了基礎。當填料質量分數為1.45%時,沿取向結構方向的熱導率能夠達到1.59 W·m-1·K-1,相比于純環(huán)氧樹脂而言,熱導率提升率高達457%。同時由于木頭海綿內部層狀的結構,賦予了G-WS良好的壓縮回彈性能,能夠實現80%壓縮以及40%形變壓縮,循環(huán)100次但不發(fā)生明顯形變。