グラフェンの熱伝導率は著しく高く、温度によって変化する。
一般的な金属材料とは異なり、グラフェンの熱伝導率は鉄、鉛、鋼鉄などの金属を上回る。
熱伝導率は、最初は温度とともに上昇し、その後低下する。
この挙動は、グラフェン内で熱を帯びた分子がエネルギッシュに運動することにより、その構造を通して熱伝導が促進されるためである。
グラフェンの温度による熱伝導率とは？(4つのポイント）
1.温度による熱伝導率の初期上昇
グラフェンは、強い共有結合と自由に動く電子により、非常に優れた熱伝導性を示す。
低温では、グラフェンの熱伝導率は温度が上昇するにつれて増加する。
これは、熱エネルギーの増加によって電子やフォノン（振動エネルギーの量子化モード）が励起され、その移動度が高まって熱伝導率が向上するためである。
2.高温での熱伝導率の低下
温度が上昇し続けると、グラフェンの熱伝導率は低下し始める。
これは、高温になるとフォノンの散乱が増加し、その流れが乱れて熱伝導率への寄与が減少するためである。
超高温では、材料の密度と気孔率も熱伝導の効率に影響する。
3.グラフェンの異方性
グラフェンは異方性材料であり、熱流の方向によって熱特性が変化する。
この異方性により、グラフェン層の向きによって熱伝導率が異なる。
これは、熱管理が極めて重要な用途では重要な要素である。
4.実験的観察
グラフェンはサーモクロミックデバイスに使用され、その熱特性を電気的に変調させることができる。
この変調は、サーモクロミックストリップに電圧を印加したときに観察される色の変化で明らかであり、これは温度の変化を示している。
これは、グラフェンの導電性を動的に調整できるセンサー用途での可能性を示している。
専門家にご相談ください。
KINTEK SOLUTIONでサーマルイノベーションの未来を体験してください！
優れた熱伝導と適応可能な熱特性を提供する、当社のグラフェン系材料の比類ない熱伝導性をご覧ください。
低温での初期伝導率向上から高熱での動的制御まで、当社の製品はグラフェンの異方性を利用し、お客様の熱管理ソリューションに革命をもたらします。
明日のテクノロジーを支える最先端素材は、KINTEK SOLUTIONにお任せください。
グラフェンの驚異的な熱伝導特性で、お客様のアプリケーションを向上させましょう！
