本文要点：

成果简介

航天器材料是航空航天探索领域快速发展的关键限制因素。在先进的航天器中，具有热管理和电磁屏蔽功能的高级多功能材料可以确保其设备在太空中的正常运行。当前，石墨烯薄膜不能满足高热通量和优异的贯穿面热传导性。在此贡献中，中国科学院山西煤炭化学研究所陈成猛等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Dual-functional graphene/carbon nanotubes thick film: bidirectional thermal dissipation and electromagnetic shielding”的论文，研究成功制备了具有高热通量的全碳双功能石墨烯/碳纳米管（CNT）厚膜，并在热压碳化和石墨化2800℃后研究了结构和组成演变。表明存在致密无缺陷的高结晶碳结构。

分子动力学模拟进一步证实了2800℃的石墨化后，石墨烯片和CNT之间CC共价键的形成，从而增强了声子在平面内的传递。同时，轴向相邻的石墨烯片通过CNT连接，这赋予了优异的导热性能。面内和面内热扩散率分别高达1188.2mm2/s和8.0mm2/s。此外，Ku频段的电导率高达1819.17S/cm，EMI SE达到75dB。研究结果为航天器材料的制备和应用提供了广阔的前景。

图文导读

图3。沿GO和CNT在rGO板上具有大量氧官能团的动力学模拟拍摄的一些快照的俯视图和侧视图。（a）初始，（b）1000 o C，（c）1600 o C和（d）2800 o C 的结构形态。

图4（a）gGC-2800膜弯曲示意图（b）电加热性能实验图（c）rGC-1000,gG-2800 和gGC-2800膜在冷却过程中的红外热成像图

图6 （a）rGC-1000,gG-2800 和gGC-2800膜在冷却过程中的响应温度曲线。

（b）rGC-1000,gG-2800 和gGC-2800膜的面内和轴向热扩散系数

（c）热导率。

（d）复合膜的热传导示意图。

（e）rGO/C, rGC-1000, rGC-1600, gGC-2800 和 gG-2800膜的电导率曲线。

（f-h）rGO/C, rGC-1000, rGC-1600, gGC-2800 和 gG-2800膜在Ku带的总屏蔽效能（SET），吸收效能（SEA）和反射效能（SER）。

（i）与文献报道的面内热导率与厚度对比图。

小结

总之，通过真空辅助自组装方法和2800 o C的石墨化，成功制备了具有高热通量的双功能石墨烯/ CNTs致密厚膜。该双功能膜为航天器电子设备的实际应用提供了机会。

文献：