金刚石-石墨烯杂化纳米填料可以显著提升环氧树脂导热性能

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近日，韩国研究人员设计了一种新型的纳米复合材料——利用纳米金刚石（nanodiamond，ND）杂化石墨烯（graphene nanoplatelets，GNPs）制备出纳米复合材料（ND@GNPs），以该种填料对环氧树脂（EP）基体增韧，制备出物理特性稳定并具有优异导热性能的热固性复合材料，可在电子和汽车工业中大展拳脚。

聚合物基材料的导热性能是其应用拓展的关键。研究结果显示，加入氮化硼、碳化硅、氧化铝等陶瓷颗粒填料对复合材料导热性能有很大的提升，但是这种碳基填料的性能还更优。而纳米金刚石可增强传热和散热外，还可以增加界面相互作用，提高复合材料的热物理性能。

通过实验，团队选取了粒径小于1μm的纳米金刚石和厚度小于100nm的石墨烯纳米片进行杂化，再将复合材料以20 wt%（质量浓度）分散在环氧树脂基体中，导热性提升了1231%。在导热胶上未检测到分离的纳米金刚石纳米团簇，说明纳米金刚石纳米团簇与GNPs之间具有很强的结合力。

该论文以“Implication of thermally conductive nanodiamond-interspersed graphite nanoplatelet hybrids in thermoset composites with superior thermal management capability”为题发表在nature上。

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