Polyimid (PI) hat sich aufgrund seines einfachen Herstellungsverfahrens, seiner geringen Kosten, seiner hohen Kohlenstoffausbeute und seiner einfachen Kontrolle des Carbonisierungs- und Graphitierungsprozesses zu einem der vielversprechendsten wärmeleitenden Kohlenstofffilmvorläufer entwickelt. Die Zugabe von anorganischen Füllstoffen zu dem PI-Film kann die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Verbundfilms verbessern, während die Wärmeleitfähigkeit des hergestellten Kohlenstofffilms und des flexiblen Graphitfilms weiter verbessert wird.

Kürzlich wandelten Forscher Graphen (GN) durch Ansäuern in Graphen mit Carbonsäuregruppen (GO-COOH) um und stellten dann einen carboxylierten Graphen / Polyimid-Verbundfilm (GO-COOH / PI) her. Auf dieser Basis wird der Verbundfilm in einen wärmeleitenden Kohlenstofffilm umgewandelt und flexible Graphitfolie durch Karbonisierung und Graphitisierung.

Studien haben gezeigt, dass die Zugabe von GO-COOH einen großen Einfluss auf die Verringerung der Carbonisierungs- und Graphitisierungstemperaturen und die Verbesserung der Filmeigenschaften hat.

Der GO-COOH / PI-Verbundfilm wird bei niedriger Temperatur, mittlerer Temperatur und ultrahoher Temperatur carbonisiert. Der durch den bei 2500 ° C behandelten 2 Gew .-% GO-COOH / PI-Verbundfilm hergestellte Graphitfilm weist eine glattere und relativ gleichmäßige Oberfläche ohne zu viele Falten auf. Die Farbe des Graphitfilms ist dunkelgrau, was einen höheren Graphitierungsgrad widerspiegelt. Der Graphitfilm kann die Gesamtintegrität aufrechterhalten und einen bestimmten Grad an Biegung erreichen, was darauf hinweist, dass die Flexibilität des Graphitfilms verbessert ist.

Zusätzlich zeigt der durch den 2 Gew .-% GO-COOH / PI-Verbundfilm hergestellte Graphitfilm eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit (760,386 W / m · K), die 128% höher ist als der durch den PI-Film hergestellte Graphitfilm.

Die Forschungsergebnisse wurden in der internationalen Fachzeitschrift Ceramics International (2021, 47: 1076) veröffentlicht. Der Erstautor und der entsprechende Autor sind LR Ma und YX Wang von der Shandong University.