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Thermal Properties of Carbon Nanotube–Copper Composites for Thermal Management Applications

机译：用于热管理应用的碳纳米管-铜复合材料的热性能

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Carbon nanotube–copper (CNT/Cu) composites have been successfully synthesized by means of a novel particles-compositing process followed by spark plasma sintering (SPS) technique. The thermal conductivity of the composites was measured by a laser flash technique and theoretical analyzed using an effective medium approach. The experimental results showed that the thermal conductivity unusually decreased after the incorporation of CNTs. Theoretical analyses revealed that the interfacial thermal resistance between the CNTs and the Cu matrix plays a crucial role in determining the thermal conductivity of bulk composites, and only small interfacial thermal resistance can induce a significant degradation in thermal conductivity for CNT/Cu composites. The influence of sintering condition on the thermal conductivity depended on the combined effects of multiple factors, i.e. porosity, CNTs distribution and CNT kinks or twists. The composites sintered at 600°C for 5 min under 50 MPa showed the maximum thermal conductivity. CNT/Cu composites are considered to be a promising material for thermal management applications.
机译：碳纳米管-铜（CNT / Cu）复合材料已经通过新颖的颗粒合成工艺以及随后的火花等离子体烧结（SPS）技术成功合成。通过激光闪光技术测量复合材料的导热率，并使用有效的介质方法进行理论分析。实验结果表明，掺入碳纳米管后，导热系数异常降低。理论分析表明，碳纳米管与铜基体之间的界面热阻在决定整体复合材料的导热系数中起着至关重要的作用，只有很小的界面热阻才能导致碳纳米管/铜复合材料的导热系数明显下降。烧结条件对热导率的影响取决于多种因素的综合作用，即孔隙率，CNT分布和CNT扭结或扭曲。在50 MPa下于600°C烧结5分钟的复合材料显示出最大的热导率。 CNT / Cu复合材料被认为是用于热管理应用的有前途的材料。

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