激光闪射法测量石墨烯薄膜热扩散系数的影响因素OA

【目的】通过研究激光闪射法测量石墨烯薄膜面内热扩散系数的主要影响因素,建立稳定可重复的测量方法。【方法】采用拉曼光谱仪、X射线衍射仪、透射电镜和原子力显微镜等,对石墨烯薄膜原料氧化石墨烯粉体进行表征测试,采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱等,对石墨烯薄膜进行表征,分别探讨干燥状态、石墨涂层、平整度和脉冲条件等因素对石墨烯薄膜热扩散系数的影响。【结果】氧化石墨烯粉体具有典型的特征拉曼峰D峰和G峰;石墨烯褶皱较少,重叠比较显著,粉体的厚度平均值约为1.2 nm;石墨烯薄膜为多层结构,样品结构完整、碳晶格中基本无缺陷且杂质较少,薄膜平均厚度约为87μm,表面粗糙度为27~117 nm,薄膜表面较平整;薄膜中C元素原子分数约为97.45%,主要杂质为Si元素,样品的石墨化程度较高。【结论】石墨烯薄膜的含水量显著影响其导热性能;改进的石墨层喷涂方式保证样品的红外发射率,减小涂层与薄膜表面的接触热阻;将石墨烯薄膜稳定负载于金属圆环垫片上,保证样品的平整稳定,能显著减小低热扩散系数测量结果的标准偏差。