激光调制下制备高性能石墨烯复合物用于构建高导热器件开题报告

1. 研究目的与意义

石墨烯是由碳原子组成的纳米材料，它具有「最轻薄」、「强度最大」、「导电导热性能最强」特性。作为一种具有战略意义的新材料，因其性能优异，已备受业界和科学界的关注。

然而，石墨烯的制造工艺五花八门。脉冲激光沉积是高功率脉冲激光被聚焦于靶材表面，使靶材表面瞬间产生高温高压等离子体。等离子体定向局域膨胀发射，并在衬底上沉积而形成薄膜。科学家们等研究了脉冲激光沉积中基片温度对碳薄膜生长的影响，研究表明在高温时碳原子更倾向于形成sp2结构，因其有利于石墨烯薄膜的形成。m. liu 等研究了不同衬底对薄膜沉积的影响，结果表明在sic/al2o3(0001) 和ni/al2o3(0001) 衬底上成功生长出了石墨烯薄膜。angelt. t. koh 等研究了在不同的金属衬底上制备缺陷低的多层石墨烯的生长机制，结果表明，石墨烯晶格常数最接近的金属衬底(ni，cu) 更有利于制备出质量好、缺陷低的石墨烯薄膜。石墨烯具有本征的高热导率，从理论计算和实验测量中均得到了验证，单层石墨烯的导热系数可达5300w/mk，不仅优于碳纳米管，更是远高于金属中导热系数最高的银、铜、金、铝等，因此石墨烯作为辅助散热的导热塑料或者膜片具有巨大的应用前景。

该实验设计以研究通过激光制备高性能石墨烯复合物用于构建高导热器件为目的，通过固体脉冲激光结合go还原法制备出石墨烯，用于构建高导热器件，并对其导热性能进行测试，证明该制作石墨烯方法的优良性和制备出来的高导热器件所拥有的良好导热性能。

2. 研究内容与预期目标

主要研究内容：1.go还原法氧化还原石墨烯

2.固体激光脉冲制备石墨烯

3.石墨烯复合物构建高导热材料

3. 研究方法与步骤

1.研究并参考相关的论文文献，学习了解石墨烯的各种制备方法存在的优劣，研究证明激光调制下制备石墨烯的优势。

2.学习在固体脉冲激光平台下制备石墨烯。

3.使用制备出来的石墨烯构建高导热器件。

4. 参考文献

［1］ 吴召洪. 高性能石墨烯基导热和应变传感复合材料的应用研究[d].中国科学技术大学,2019.

［2］ 周逸,刘薇,冯晓娟,邱萍,李会东,潘永杲.石墨烯/聚丙烯复合材料导热性能测量分析研究[j/ol].中国测试:1-8[2022-03-30].

［3］ 于海标. 氧化石墨烯的还原与纳米纤维素复合材料的制备及导热性能研究[d].内蒙古农业大学,2021.

5. 工作计划

2022年12月-2022年1月 选定论文题目，学习论文写作格式，了解论文写作要求。

2022年1月-2022年2月完成论文任务书及开题报告。

2022年2月-2022年3月完成论文提纲，并在指导教师指导意见下修改论文大纲。