高分子-グラフェンナノ複合材料の熱伝導率増強におけるグラフェンの基底面官能化に対するエッジの優れた効果  分子動力学とGreen関数の組合せ研究【JST・京大機械翻訳】

Muthaiah Rajmohan; Tarannum Fatema; Danayat Swapneel; Annam Roshan Sameer; Nayal Avinash Singh; Yedukondalu N.; Garg Jivtesh

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202207992734564 整理番号：22P0023248

高分子-グラフェンナノ複合材料の熱伝導率増強におけるグラフェンの基底面官能化に対するエッジの優れた効果分子動力学とGreen関数の組合せ研究【JST・京大機械翻訳】

Superior effect of edge relative to basal plane functionalization of graphene in enhancing polymer-graphene nanocomposite thermal conductivity-A combined molecular dynamics and Greens functions study

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著者 (7件)： , , , , , ,
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発行年： 2022年01月04日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月04日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

高分子グラフェンナノ複合材料の高い熱伝導率(k)を達成するためには,効果的な官能化スキームによってグラフェンとその周囲のポリマーの間の効率的な熱結合を達成することが非常に重要である。本研究では,グラフェンナノプレートレット(GnPs)のエッジ官能化が,基底面官能化と比較して,高分子-グラフェンナノ複合材料における有効熱伝導率のより大きな増強を可能にすることを実証した。エッジケースに対する有効熱伝導率は,分子動力学シミュレーションによって予測され,10層厚さのナノプレートレットを有する35wt%グラフェン負荷に対して,基底面結合に対して最大48%高い。このユニークな結果は,広範囲の熱管理技術にとって極めて重要である,高い熱伝導性高分子材料を達成するための有望な新しい道を開く。単層グラフェンにおける熱輸送の異方性は,低い面外熱伝導率(~10W/mK)と比較して非常に高い面内熱伝導率(約2000W/mK)をもたらす。同様に,多層グラフェンナノプレートレット(GnP)では,層の各対間の弱いvan der Waals結合により,層を横切る熱伝導率はより低い。Edge官能化は高分子鎖をグラフェンの高面内熱伝導経路に結合し,その結果,高い全高複合熱伝導率をもたらす。しかし,基底面官能化は,ナノ小板の高分子と表面グラフェンシートの間の熱抵抗を低下させ,内部層を通して熱伝導を引き起こし,その結果,基底面スキームがエッジスキームによって性能が優れている。本研究は,基本的に,高熱伝導性高分子複合材料を達成するための新規な経路を可能にする。【JST・京大機械翻訳】

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比熱・熱伝導一般 , 炭素とその化合物

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高分子-グラフェンナノ複合材料の熱伝導率増強におけるグラフェンの基底面官能化に対するエッジの優れた効果 分子動力学とGreen関数の組合せ研究【JST・京大機械翻訳】

高分子-グラフェンナノ複合材料の熱伝導率増強におけるグラフェンの基底面官能化に対するエッジの優れた効果分子動力学とGreen関数の組合せ研究【JST・京大機械翻訳】