石墨烯-碳纳米管/环氧树脂混杂复合材料热传导协同效应机理的多尺度仿真研究

项目名称： 石墨烯-碳纳米管/环氧树脂混杂复合材料热传导协同效应机理的多尺度仿真研究

项目编号： No.51403223

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李晓拓

作者单位： 武汉大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 石墨烯和碳纳米管的热传导协同效应能够大幅提高高分子复合材料的热导率，而且协同效应与界面改善对复合材料热导率的增强具有叠加效应。这就为设计更高热导率的高分子复合材料提供了新思路。然而，现阶段热传导协同效应的机理还不够明确，不同纳米碳填料形成的交联网络所产生不同渗流现象还有待合理解释，热传导协同效应的潜力亟待开发。本项目以石墨烯-碳纳米管/环氧树脂混杂复合材料为主要研究对象，结合分子动力学和有限元方法建立石墨烯-碳纳米管/环氧树脂混杂复合材料的三维跨尺度热传导代表性体积元模型并辅以实验验证，与石墨烯/环氧树脂复合材料和碳纳米管/环氧树脂复合材料对比，从纳米碳填料的形态、分布、接触以及界面等多角度研究基体、纳米碳填料和界面热行为，解释不同纳米碳材料交联网络所产生不同渗流现象，揭示石墨烯-碳纳米管/环氧树脂混杂复合材料热传导协同效应机理，为进一步增强高分子复合材料热导率提供理论依据。

中文关键词： 石墨烯；碳纳米管；协同热传导；有限元；

英文摘要： The synergistic effect of hybrid graphene and carbon nanotube in the heat conduction can significantly enhance the thermal conductivity of polymer composites. In addition, the synergistic effect and the improvement of the interface have an additive effect

英文关键词： graphene；carbon nanotube；synergy heat transfer；finite element method；