聚合物基复合材料界面因为其与材料内部不同的纳米结构与组成,导致其性能与块体材料有着较大的差异,本论文主要研究了聚合物基复合材料界面处的光热转换性能和热传导性能。太阳能作为一种清洁能源,被广泛的利用,包括太阳能发电、海水淡化等。本课题着眼于利用光热转换材料,高效地将吸收的太阳能转换为热能,并利用本课题组提出的区域集热效应将热能局限在气液表面,通过界面蒸发系统促使表面水快速蒸发并产生高温蒸汽。在本论文中,采用还原氧化石墨烯/聚四氟乙烯多孔薄膜(rGO/PTFE)复合材料作为光热转换材料。界面蒸发系统依赖于浮动的光热rGO/PTFE复合膜在太阳光照射下的局部加热界面处的水。本研究利用该复合材料结合界面蒸发系统发明出一种新的杀菌方法。与传统的太阳能高压釜相比,这种新开发的蒸汽灭菌方法在常规大气下产生高温蒸汽(>100℃)。因此,不需要复杂的设计来承受高压蒸汽。化学和生物灭菌指示器均用于证明该设备的灭菌性能是否成功。rGO/PTFE复合膜的可重复使用性、热稳定性和易于制造为缺乏电力但有充足太阳光照的地区制造廉价高效的灭菌装置提供了可能性。同时由于界面处热传导对于材料的热能利用效率有着很大的影响,所以本文也研究了界面材料的导热性质。与传统的填充导热填料混合法制备热界面材料不同的是,本文通过改变填充材料排列结构来提高材料导热率,如,在材料中搭建三维导热网络。主要有以下优势:1)材料填料分数相同情况下,导热率高;2)材料机械性能更好;3)由于填料分数少,也可以更加节省成本。使用本文所提到的方法可以较大的提升材料的导热率。加强电子器件的散热,不仅需要提高材料的导热率,同时也要减小界面热阻和接触热阻,这是改善材料散热性能的关键。因此在提高材料的导热之后,本论文也着重改变材料界面的化学性质,以实现界面的热阻的降低,并且探索材料界面传热的机理。