三维木头海绵-石墨烯/环氧树脂复合材料的制备及性能

编号：FTJS10085

篇名：三维木头海绵-石墨烯/环氧树脂复合材料的制备及性能

作者：李岳 李炯利 梁佳丰 王旭东

关键词： 石墨烯 热导率 环氧树脂 石墨烯基复合材料

机构： 中国航发北京航空材料研究院 北京石墨烯技术研究院有限公司 北京市石墨烯及应用工程技术研究中心

摘要： 采用天然巴沙木作为原材料,进行选择性刻蚀,得到三维层状结构的木头海绵。以木头海绵为模板,在负载一定比例的还原氧化石墨烯(rGO)与石墨烯纳米片(GNP)后,通过真空浸渍的方法与环氧树脂复合并固化,制备得到石墨烯-木头海绵(G-WS)/环氧树脂复合材料。结果表明:采用真空浸渍的方法,能够成功使氧化石墨烯(GO)在水热还原的同时,带动GNP负载到木头海绵表面,同时GO被还原成为rGO,经过与环氧树脂复合后,在环氧树脂内部,G-WS仍然保持良好的三维结构,这种取向分层结构使复合材料具有导热的各向异性,三维连通的结构也为良好的热导率奠定了基础。当填料质量分数为1.45%时,沿取向结构方向的热导率能够达到1.59 W·m-1·K-1,相比于纯环氧树脂而言,热导率提升率高达457%。同时由于木头海绵内部层状的结构,赋予了G-WS良好的压缩回弹性能,能够实现80%压缩以及40%形变压缩,循环100次但不发生明显形变。