前言

近年来，有关石墨烯的研究快速增多，使得石墨烯成为近十几年来的热门材料之一。除了具有极佳的力学和电学性能，石墨烯还具有非常高的热导率，使得人们对于石墨烯在电子器件热管理方面的应用有很大的期待。然而，单层或少层石墨烯的尺寸太小，很难直接作为散热材料被应用。而石墨烯作为导热填料来制备聚合物导热复合材料，很有可能替代当前广泛应用的氧化铝填充硅橡胶、氧化硅填充环氧树脂等导热垫片、热界面材料，在电子器件热管理方面具有重要的工程应用前景。基于此，世界上有关石墨烯填充聚合物导热复合材料方面的研究论文如雨后春笋般涌现。通过Web of Science统计发现（见下图），如果以聚合物、复合材料和热导率为相应关键字进行检索（灰色柱），国际上发表的文章数从2008年的三百多篇增长到2021年的近两千篇。如果以石墨烯、聚合物、复合材料和热导率作为搜索关键词（斜纹柱），发表的文章数从2008年的几乎零篇增长到2020年的617篇（2021年略有降低）。也就是说，石墨烯填充聚合物导热复合材料的论文占聚合物导热复合材料的比例从0.66%上升到37.30%。这表明石墨烯填充聚合物导热复合材料研究的发展非常迅速，对其热学性能的研究逐渐成为研究的一个重要分支。

石墨烯填充聚合物导热复合材料（斜纹柱）和总聚合物导热复合材料（灰色柱）的发表论文数（所有数据均来自Web of Science）

北京大学多功能复合材料实验室从2010年开始涉足石墨烯填充聚合物导热复合材料的研究，重点关注此类复合材料的热学性能，从分散石墨烯片、取向石墨烯到三维石墨烯结构填充聚合物导热复合材料，开展了系统的研究工作，获得了一些原创性的成果，构成了本书的大部分内容。此外，为了使本书内容更加丰富和全面，书中也加入了其他学者的一些研究成果。

北京大学多功能复合材料实验室的师生参与了本书的撰写工作，他们是任柳丞（第1章和第4章）、方浩明（第2章和第10章）、赵云红（第3章和第10章）、任艳娟（第5章）、吕瑞聪（第6章）、牛红雨（第7章）、张晓（第8章）、张亚飞和韩东（第9章）、郭海长（第11章）、康磊（第12章），白树林对全书进行了润色和校对。

本书的研究工作得到了国家自然科学基金（NO.11272008、U1330101、11361161001、11672002、U1730103）及其他项目的资助。

由于石墨烯填充聚合物导热复合材料的研究成果非常丰富，限于本书的篇幅，不可能面面俱到，使得很多优秀的研究成果没有被收录进来。此外，作者的水平有限，书稿中难免有疏漏和不妥之处，恳请各位读者批评指正。同时，希望这样一本有关石墨烯填充聚合物导热复合材料的导热性能的著作能够对从事该领域的学者、研究生及相关的企业人士有所帮助，这将使我们感受到一丝欣慰。

白树林

2022年6月于北京大学