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Regulatable orthotropic 3D Hybrid continuous Carbon Networks for Efficient Bi-Directional Thermal Conduction

Nano-Micro Letters 2024年第10期16卷 136-148页

作者： Huitao Yu Lianqiang Peng Can Chen Mengmeng Qin Wei Feng School of Materials Science and Engineering Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional MaterialsTianjin UniversityTianjin 300350People's Republic of China

Vertically oriented carbon structures constructed from low-dimen-sional carbon materials are ideal frameworks for high-performance thermal inter-face materials(TIMs).However,improving the interfacial heat-transfer efficiency of vertically oriented carbon structures is a challenging ***,an orthotropic three-dimensional(3D)hybrid carbon network(VSCG)is fabricated by depositing vertically aligned carbon nanotubes(VACNTs)on the surface of a horizontally oriented graphene film(HOGF).The interfacial interaction between the VACNTs and HOGF is then optimized through an annealing *** regulating the orientation structure of the VACNTs and filling the VSCG with polydimethylsi-loxane(PDMS),VSCG/PDMS composites with excellent 3D thermal conductive properties are *** highest in-plane and through-plane thermal conduc-tivities of the composites are 113.61 and 24.37 W m^(-1)K^(-1),*** high contact area of HOGF and good compressibility of VACNTs imbue the VSCG/PDMS composite with low thermal *** addition,the interfacial heat-transfer efficiency of VSCG/PDMS composite in the TIM performance was improved by 71.3%compared to that of a state-of-the-art thermal *** new structural design can potentially realize high-performance TIMs that meet the need for high thermal conductivity and low contact thermal resistance in interfacial heat-transfer processes.

关键词： orthotropic continuous structures Hybrid carbon networks Carbon/polymer composites Thermal interface materials

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