Quasi-hyperbolisches Rahmenwerk auf Graphitschaum-basierenden Verbundwerkstoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit und elektromagnetischen Abschirmeigenschaften, hergestellt durch ein elektrochemisches Expansionsverfahren

Heutzutage erfordert die rasante Entwicklung elektronischer Geräte Verbundwerkstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit und guten elektromagnetischen Abschirmeigenschaften. Die größte Herausforderung liegt im Aufbau von Hochleistungs-Leitungsnetzwerken. Hierbei wurde ein elektrochemisch expandierter Graphitschaum (EEG) mit einem quasi-hyperbolischen Rahmenwerk durch ein elektrochemisches Expansionsverfahren hergestellt, und anschließend wurde das Epoxidharz (EP) eingefüllt, um die Verbundwerkstoffe herzustellen. Die Graphitplatte wurde zunächst elektrochemisch interkalisiert und dann aufgeschäumt, wobei die Plastikierung durch eine schwache Oxidation bei der Interkalation verursacht wurde und das quasi-hyperbolische Rahmenwerk durch das Aufschäumen während der Expansion induziert wurde. Diese Prozesse wurden durch Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR), Mikro-Raman-Spektroskopie, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) usw. charakterisiert. Basierend auf dem hocheffizienten quasi-hyperbolischen Rahmenwerk und der hochwertigen Graphitstruktur erreichte die Wärmeleitfähigkeit des Verbundwerkstoffs 43,523 W/(m·K), und die gesamte elektromagnetische Störungen (EMI) Abschirmung (SET) erreichte 105 dB. Das Wärmeübertragungsverhalten wurde im Detail durch die Finite-Elemente-Analyse (FEA) simuliert. Diese Methode zur Herstellung von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und elektromagnetischer Abschirmung hat gute Anwendungsaussichten.