聚酰亚胺（PI）由于其制备过程简单、成本低、碳收率高，且易于控制碳化和石墨化过程，因而成为最有前途的导热碳膜前体之一。在PI膜中添加无机填料可改善复合膜的机械和热学性能,同时进一步提高所制备碳膜和石墨膜的导热性能。
近期，研究人员通过酸化将石墨烯（GN）转化为具有羧酸基的石墨烯（GO-COOH），之后经原位聚合制备了羧酸化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜（GO-COOH/PI）。在此基础上，通过碳化和石墨化将此复合薄膜转变为导热碳膜和石墨膜。
研究发现，GO-COOH的添加对降低碳化和石墨化温度、改善薄膜性能有很大作用。
GO-COOH/PI复合膜在低温、中温和超高温下都会发生碳化，经2500℃处理的2wt％GO-COOH/PI复合膜所制备石墨膜，表面更光滑且相对均匀、无太多褶皱，并且石墨膜的颜色为深灰色，反映出更高程度的石墨化。该石墨膜可以保持整体完整性并可实现一定程度的弯曲，这表明石墨膜的柔韧性得到改善。
另外，2wt％GO-COOH/PI复合膜所制备石墨膜表现出极好的导热率（760.386 W/m∙K），与PI膜所制备石墨膜相比提高了128％。
研究成果发表在国际学术期刊 Ceramics International （2021，47：1076），第一作者和通讯作者分别是山东大学的L.R. Ma和Y.X. Wang。
来源:聚酰亚胺科技
