近日，课题组在热科学领域期刊International Journal of Thermal Sciences（IF=3.476，JCR Q1）上发表了题为“Thermal conductivity of straight-chain polytetrafluoroethylene: a molecular dynamics study”的研究论文，论文作者为：刘新健，林长鹏，饶中浩*。论文第一作者单位和通讯作者单位均为中国矿业大学。
聚四氟乙烯（PTFE）通常被称为“塑料之王”，其具有耐腐蚀性强，摩擦系数低和电绝缘性好等优势。但PTFE的低导热性能也限制了其在需要快速热响应的场合如热管理领域中的应用。随着技术的进步，用于调节微观分子构型的手段也逐渐增加，这使得改变微观结构来调节材料的热导率成为可能。
本研究通过分子动力学方法研究了链状PTFE的热传导受链长、温度、应变以及多链相互作用的影响。结果表明，通过矫直提高PTFE的导热系数是有效的。与无定形PTFE相比，链状PTFE的导热系数提高了三个数量级。此外，PTFE在拉伸应力下的热导率呈现出与其他一些低维材料，如BC2N，类似的规律，即热导率先增加然后减少。由于范德华相互作用，多链PTFE的热导率将小于单链PTFE；但得益于氟原子的强电负性，多链造成的热导率降低并不明显。最后，本文研究了拉伸应力下无定形PTFE的导热系数增加与链状PTFE形成之间的关系。
上述工作得到了国家自然科学基金(No. 51776218)和江苏省优秀青年基金资助(No. BK20180083)。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1290072920310954