煤基石墨烯制备与导热应用进展：清洁高效利用与未来趋势

本文主要探讨了煤基新材料中的一个热点研究——煤基石墨烯的制备及其在导热领域的应用。石墨烯，作为一种具有优异性能和高附加值的新材料，由于其独特的物理性质，如极高的导热性，正在电子工业中展现出巨大潜力。煤，作为一种价格低廉且富含碳资源的物质，可以通过物理或化学手段转化为石墨烯，从而实现煤炭的清洁高效利用，并推动煤基新材料产业的发展。 首先，文章对石墨烯的基本制备方法进行了概述，介绍了其多种合成途径，如机械剥离、化学气相沉积（CVD）和化学还原法等。然后，着重介绍了如何将这些方法应用于煤基石墨烯的制备过程，即通过高温热处理煤炭，然后采用标准的石墨烯制备工艺来提取煤基石墨烯。 石墨烯的超导热性能是其核心优势，它的导热系数远高于传统金属，这使得它在电子设备散热方面表现出色。特别是在高性能电子产品的散热难题中，石墨烯凭借其横向导热机制，可以有效地分散热量，成为替代传统金属的理想选择。研究者们针对少数层石墨烯、石墨烯复合材料以及氧化石墨烯复合材料在导热领域的应用进行了深入研究，结果显示，复合材料的导热性能更强，适用范围更广泛。通过定向排列石墨烯纳米片，可以显著提升复合材料的导热效率。 为了进一步拓展石墨烯的应用，尤其是增强其平面外导热性能，文中还探讨了将石墨烯与碳纳米管相结合的可能性。这种结合不仅可以提供更强的导热性能，还能在保持轻质特性的同时，提高材料的强度和稳定性。 这篇论文通过对煤基石墨烯的制备技术及其在导热领域的应用进展的深入剖析，展现了这一新型材料在电子工业中的巨大潜力和前景，同时也提出了未来研究和发展的新方向，对于推动煤炭资源的高效利用和新型材料产业的发展具有重要意义。