本發(fā)明屬于石墨烯導熱性能檢測，涉及一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)與方法。

背景技術：

1、石墨烯，作為一種具有極高導熱性能的新型材料，其獨特的晶格結構使得熱量在其結構中能夠快速傳遞，使其在散熱材料領域具有廣闊的應用前景。

2、然而，石墨烯的導熱性能并不是一成不變的，其會受到多種因素的影響，如石墨烯的質量分數、分散狀態(tài)、復合材料基體的選擇等。因此，準確、高效地檢測石墨烯的導熱性能對于其在實際應用中的推廣具有重要意義。

3、現有技術中，通常將石墨烯制備成薄膜狀進行導熱性能測試，例如，中國專利公開號為cn118425220a的石墨烯薄膜熱導率的測量方法，其通過測量石墨烯薄膜的尺寸，確定石墨烯薄膜的線膨脹系數。獲取石墨烯薄膜的加熱溫度，依據傅里葉定律和熱流原理，得到加熱溫度前后石墨烯薄膜熱流速率與熱膨脹系數的關系、以及石墨烯薄膜的熱膨脹面積前后的變化關系，以此計算得到石墨烯薄膜的導熱系數，幫助準確測量石墨烯薄膜在高溫時導熱率，從而準確評估石墨烯薄膜的導熱性能。

4、又例如，中國專利公開號為cn110887864a的一種石墨烯導熱薄膜的測試方法，其通過待測樣品的取樣、測試環(huán)境的營造、待測樣品的放置、加熱塊的放置、測溫件的放置、溫度數據的采集、多組數據的獲取、溫度數據的分析，準確測試出石墨烯膜的導熱性能，并能區(qū)分出不同厚度的石墨烯膜的性能差異。

5、現有技術已衍生若干針對石墨烯導熱性能測試方法，然均具備一局限性表現，具體為：現有技術多針對石墨烯薄膜在導熱性能測試中的熱擴散表現以分析石墨烯導熱性能，然其忽視不同形狀、不同缺陷、不同基料材料對于石墨烯薄膜導熱性能發(fā)揮潛力的限制，從而無法全面且極具代表性地分析石墨烯導熱性能。

技術實現思路

1、鑒于此，為解決上述背景技術中所提出的問題，現提出一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)與方法。

2、本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是：第一方面，本發(fā)明提供一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，包括：薄膜樣品制備模塊、一級樣品導熱性能測試模塊、二級樣品導熱性能測試模塊、三級樣品導熱性能測試模塊、導熱性能評價模塊和云數據庫。

3、所述薄膜樣品制備模塊與一級樣品導熱性能測試模塊連接，所述一級樣品導熱性能測試模塊與二級樣品導熱性能測試模塊連接，所述二級樣品導熱性能測試模塊與三級樣品導熱性能測試模塊連接，所述一級樣品導熱性能測試模塊、二級樣品導熱性能測試模塊、三級樣品導熱性能測試模塊均與導熱性能評價模塊連接，所述云數據庫分別與一級樣品導熱性能測試模塊、二級樣品導熱性能測試模塊、三級樣品導熱性能測試模塊連接。

4、薄膜樣品制備模塊，用于應用目標石墨烯材質制備各類薄膜樣品集，包括結構形狀類薄膜樣品集、結構缺陷類薄膜樣品集和基底材料類薄膜樣品集。

5、一級樣品導熱性能測試模塊，用于將結構形狀類薄膜樣品集內各形狀體現樣品標記為各一級樣品，監(jiān)測各一級樣品導熱性能測試過程中的邊界效應變化和晶體取向變化，評估目標石墨烯材質受結構形狀影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

6、二級樣品導熱性能測試模塊，用于將結構缺陷類薄膜樣品集內各缺陷體現樣品標記為各二級樣品，監(jiān)測各二級樣品導熱性能測試過程中的熱流路徑變化，評估目標石墨烯材質受結構缺陷影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

7、三級樣品導熱性能測試模塊，用于將基底材料類薄膜樣品集內各基料體現樣品標記為各三級樣品，監(jiān)測各三級樣品導熱性能測試過程中的基料熱阻變化，評估目標石墨烯材質受基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

8、導熱性能評價模塊，用于根據目標石墨烯材質受結構形狀、結構缺陷、基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，評價目標石墨烯材質的導熱性能并進行反饋。

9、云數據庫，用于存儲目標石墨烯材質的預設理想導熱系數。

10、第二方面，本發(fā)明提供一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測方法，包括：s1.應用目標石墨烯材質制備各類薄膜樣品集，包括結構形狀類薄膜樣品集、結構缺陷類薄膜樣品集和基底材料類薄膜樣品集。

11、s2.將結構形狀類薄膜樣品集內各形狀體現樣品標記為各一級樣品，監(jiān)測各一級樣品導熱性能測試過程中的邊界效應變化和晶體取向變化，評估目標石墨烯材質受結構形狀影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

12、s3.將結構缺陷類薄膜樣品集內各缺陷體現樣品標記為各二級樣品，監(jiān)測各二級樣品導熱性能測試過程中的熱流路徑變化，評估目標石墨烯材質受結構缺陷影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

13、s4.將基底材料類薄膜樣品集內各基料體現樣品標記為各三級樣品，監(jiān)測各三級樣品導熱性能測試過程中的基料熱阻變化，評估目標石墨烯材質受基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

14、s5.根據目標石墨烯材質受結構形狀、結構缺陷、基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，評價目標石墨烯材質的導熱性能并進行反饋。

15、相對于現有技術，本發(fā)明的實施例至少具有如下優(yōu)點或有益效果：（1）本發(fā)明通過考察結構形狀類薄膜樣品集內各形狀體現樣品在導熱性能測試過程中的邊界效應系數和晶體取向偏差系數，評估目標石墨烯材質受結構形狀影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，幫助深入了解石墨烯材質在不同結構形狀條件下的導熱特性，從而為其應用提供更準確的性能參數。

16、（2）本發(fā)明通過考察結構缺陷類薄膜樣品集內各缺陷體現樣品在導熱性能測試過程中熱流路徑變化引起的導熱削弱程度，評估目標石墨烯材質受結構缺陷影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，準確評估不同結構缺陷對石墨烯導熱性能的削弱程度，有助于深入理解缺陷對石墨烯導熱機制的影響，從而為其性能優(yōu)化提供科學依據。

17、（3）本發(fā)明通過考察基底材料類薄膜樣品集內各基料體現樣品在導熱性能測試過程中基料熱阻引起的導熱阻礙程度，評估目標石墨烯材質受基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，為評估目標石墨烯材質的綜合導熱性能提供了有效的方法和工具。

18、（4）本發(fā)明遵循各導熱影響因素存在狀態(tài)下仍然能夠較好地發(fā)揮導熱性能的石墨烯，其導熱性能的本質更為優(yōu)異的準則，通過分析目標石墨烯材質在不同形狀、結構缺陷、基底材料等因素影響下的導熱性能表現，更全面更深入地挖掘石墨烯的導熱本質，為石墨烯在不同應用場景下的導熱性能評估提供更直接的依據。

技術特征：

1.一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

2.根據權利要求1所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述應用目標石墨烯材質制備各類薄膜樣品集，包括：以目標石墨烯材質為原料經化學氣相沉積制成預置厚度薄膜，轉移至臨時支撐基底，由激光切割成相同預置面積的各預設形狀的薄膜樣品后逐一基底分離，生成結構形狀類薄膜樣品集；

3.根據權利要求1所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評估目標石墨烯材質受結構形狀影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，包括：將各一級樣品置于熱導率測試儀平臺，對其進行導熱性能測試以輸出各一級樣品的導熱系數；

4.根據權利要求3所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評估目標石墨烯材質受結構形狀影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，還包括：提取云數據庫存儲的目標石墨烯材質的預設理想導熱系數，結合各一級樣品導熱性能測試過程中的邊界效應系數和晶體取向偏差系數，分析各一級樣品的參照合理導熱系數，設置各一級樣品對應預設形狀的影響權重，由公式評估目標石墨烯材質受結構形狀影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力。

5.根據權利要求3所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評估目標石墨烯材質受結構缺陷影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，包括：將各二級樣品置于熱導率測試儀平臺，輸出各二級樣品的導熱系數；

6.根據權利要求5所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評估各二級樣品受結構缺陷影響下的導熱削弱程度，包括：若識別某二級樣品結構缺陷區(qū)域熱流路徑的干擾形式為阻斷，則將該二級樣品結構缺陷區(qū)域面積與樣品預置面積的比值作為該二級樣品受結構缺陷影響下的導熱削弱程度；

7.根據權利要求5所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評估目標石墨烯材質受基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，包括：將各三級樣品置于熱導率測試儀平臺，輸出各三級樣品的導熱系數；

8.根據權利要求7所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評估各三級樣品受基料熱阻影響下的導熱阻礙程度的計算公式為：

9.根據權利要求1所述的一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述評價目標石墨烯材質的導熱性能，包括：將目標石墨烯材質受結構形狀、結構缺陷、基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力分別與其對應預設權重的乘積進行累加，將累加值作為目標石墨烯材質的導熱性能評價指標。

10.一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測方法，其特征在于，該方法包括：

技術總結
本發(fā)明屬于石墨烯導熱性能檢測技術領域，涉及一種基于數據分析的石墨烯導熱性能檢測系統(tǒng)與方法，其遵循在各種導熱影響因素狀態(tài)下，仍能夠較好地發(fā)揮導熱性能的石墨烯材料，其導熱性能的本質更為優(yōu)異的準則，精準量化邊界效應變化、晶體取向變化、熱流路徑變化、導熱削弱程度等關鍵參數，為評估石墨烯材料的綜合導熱性能提供了準確的數據支持，由此全面而深入評估目標石墨烯材質在結構形狀影響、結構缺陷影響以及基料熱阻影響下的綜合導熱性能發(fā)揮潛力，不僅考慮石墨烯材料在不同條件下的導熱表現，更深入挖掘其導熱性能的本質特征，為石墨烯在不同應用場景下的導熱性能評估提供更直接、更科學的依據。

技術研發(fā)人員：陳冰,王寧
受保護的技術使用者：浙江領拓科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19