石墨烯改性對磁性流體導熱性能的影響

黃 波，李 鵬，闞 侃，付 東，張曉臣，任偉東

（黑龍江省科學院 高技術研究院，黑龍江省 哈爾濱 150078）

石墨烯改性對磁性流體導熱性能的影響

黃 波，李 鵬，闞 侃，付 東，張曉臣，任偉東

（黑龍江省科學院 高技術研究院，黑龍江省 哈爾濱 150078）

使用石墨烯對磁性流體進行改性，同時對磁粉進行表面修飾，以增強磁粉與石墨烯的相容性。利用石墨烯優異的熱學性能，來提高磁性流體的導熱性。

石墨烯；磁性流體；納米Fe3O4；表面修飾

磁性液體（又稱磁性流體）最早由上世紀60年代美國科學家Pape發明[1，2]，他利用表面活性劑將Fe3O4均勻分散到煤油中形成均勻穩定的溶膠體體系，并將其應用到動密封部件上。磁性液體主要是由納米磁性粒子、載液、表面活性劑及其他添加劑組成[3]，制備過程受到諸多因素的影響，從而對磁性液體的熱力學性能造成影響。

石墨烯是從石墨材料中剝離出來的，由碳原子組成的只有一層或幾層原子厚度的準二維晶體[4]。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫[5]，成功從石墨中分離出石墨烯。石墨烯作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，被人們稱做黑金，有著新材料之王的稱呼[6]。石墨烯的導熱系數可以達到 5300W·（m·k）-1[7]，遠遠高于金屬中的銀、銅、金等。

本文，我們采用納米Fe3O4粒子與石墨烯通過二次分散技術，形成含有石墨烯和納米Fe3O4粒子共存的磁性液體溶膠體體系。通過對該磁性液體溶膠體體系熱學性能的測試，表明這種石墨烯改良的磁性液體的導熱性能和揮發損失量較傳統的磁性液體有了很大地提高。……