制备石墨烯复合材料使用方法

时间:2024年03月09日 来源:

当前,石墨烯材料研究领域真正的挑战是如何低成本、大批量地生产高质量的石墨烯薄层,从而进行大规模应用.石墨烯材料的制备思路可分为自上而下从石墨或碳纳米管剥离得到石墨烯与自下而上地用分子合成石墨稀两种(图1)[23].前者以石墨稀和碳纳米管为原料通过机械剥离法、液相剥离法、氧化还原法等方法将石墨片层从石墨中剥离出来,后者通过含碳化合物以化学气相沉积和有机合成等途径来合成石墨烯。机械剥离法直接从石墨出发,通过一定的机械力将石墨片层剥离,可以制备得到缺陷较少的石墨烯材料.Geim小组就是通过“撕胶带”的机械剥离法***制备出了单层石墨烯.石墨烯的导热性能优异,易分散,易加工。制备石墨烯复合材料使用方法

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材料的结晶无疑与材料的性能和应用息息相关65。将氧化石墨烯与结晶材料复合,进而进行材料结晶过程的定向调整,可以实现材料性能的有效提升66。例如通过差热法研究发现,氧化石墨烯的负载量在不断的提升的同时,聚合物类氧化石墨烯的结晶现象也得到了有效的缓解。随着温度的不断降低,与原材料相比,氧化石墨烯聚合物复合材料的结晶速度变得缓慢。与此同时,材料的基本结构并没有随着温度的降低而发生明显的改变。由此可见,一些氧化石墨烯聚合物复合材料可以被应用于各种低温环境当中,实现耐低温材料的更加广泛的应用。制备石墨烯复合材料使用方法第六元素石墨烯产品品种多。

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聚合物的结晶过程会直接影响其加工性能,氧化石墨烯加入到聚合物中可以在复合体系中起到成核剂的作用,有效地改善聚合物的结晶过程。研究人员对聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯纳米复合材料进行了非等温和等温过程中冷结晶行为的研究64。通过不同升温速率的差热分析发现,随着氧化石墨烯负载量的增加,聚乳酸的结晶峰温向低温范围转移,这说明聚乳酸的非等温冷结晶行为有明显改善,而且氧化石墨烯可***地提高聚乳酸的结晶速率,并使其结晶机理和晶体结构保持不变。

在工业上目前使用的导热高分子材料有导热复合塑料、导热胶黏剂、导热涂层、导热覆铜板及各类导热橡胶及弹性体,如热界面弹性体等。目前复合型绝缘导热高分子主要是采用绝缘导热无机粒子如氮化硼、氮化硅和氧化铝等和聚合物基体复合而成;此外,采用导体粒子和聚合物复合制备的导热聚合物,如碳材料、金属填充的导热高分子材料,适用于低绝缘或非绝缘导热场合,其中氧化石墨烯同聚合物复合,其复合材料的导热性能大幅提升引起社会关注。导热高分子主要应用于功率电子元器件、电机等设备的封装和电气绝缘及散热,和普通聚合物相比,具有4-10倍的热导率。石墨烯导热性能优异,可制备导热复合材料、散热涂料等。

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氧化石墨烯与聚合物复合材料的制备可以追溯到上个世纪。在这些复合材料中,氧化石墨通常是在水溶液中超声剥离,尽管在当时单层的氧化石墨烯并没有被明确的指出,但是科学家发现这种超声剥离后的片层非常薄,厚度在1.8~2.8nm之间,说明得到的氧化石墨烯不超过3层[59,60]。直到2006年,Rouff等人证明了单层氧化石墨烯并制备了改性氧化石墨烯/聚苯乙烯复合材料之后[61],利用氧化石墨烯制备复合材料的研究才真正开始受到***的重视。。石墨烯防腐浆料 与粉料相比,浆料中的石墨烯更易于分散在基体材料中。常州导电石墨烯复合材料类型

氧化石墨烯滤饼(SE2430W、SE243PW、SE243EW)。制备石墨烯复合材料使用方法

    由于石墨烯独特的电子结构及良好的导电性,因此石墨烯很有可能成为组成纳米电子器件的比较好材料。目前研究**为***也是**热门的课题之一就是制备基于石墨烯的透明导电薄膜以代替昂贵的氧化铟锡(ITO)电极。由于氧化石墨烯可大规模生产并且可加工性极好,所以以氧化石墨烯为原料制备石墨烯透明导电薄膜是一种重要的制备手段。在这种方法中,首先通过旋涂、浸涂、真空抽滤、LB组装等方法做成氧化石墨烯薄膜,再通过化学还原或者热还原的方法将氧化石墨烯薄膜还原成为石墨烯薄膜[116]。科学家们也开发出了其他一些利用石墨烯或者还原石墨烯的分散液制备透明导电薄膜的方法。比如,Li等人在还原氧化石墨烯之前先将体系的pH值调至10得到稳定的石墨烯分散液,再通过喷涂的方法得到了透明导电薄膜[99]。Dai课题组用―热膨胀-插层-剥离‖得到的石墨烯分散液为原料,利用LB组装的方法得到了石墨烯透明导电薄膜,这种薄膜的薄膜电阻为8kΩ/sq,而可见光区的透过率为83%[113]。Biswas等人利用在水/氯仿这种二元体系的界面自组装的方法得到了电阻为100Ω/sq,可见光透过率为70%的导电薄膜[117]。Coleman课题组将在有机溶剂中直接超声剥离的石墨烯进行抽滤成膜,得到了电阻约为3kΩ/sq。 制备石墨烯复合材料使用方法

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