江苏制备石墨烯复合材料图片

时间:2024年03月26日 来源:

在橡胶领域中,石墨烯材料成为人们使用*****的材料,它也是世界上**薄、**坚硬的纳米材料,石墨烯材料作为世界上一种新型的材料得到了极大的认可。石墨烯比较大的优点在于它的导热性、导电性以及化学稳定性,并且石墨烯属于一种碳单质的形式。随着经济的发展,越来越多的新技术逐渐出现,而在石墨烯生产加工上逐渐实现了工业化生产,摒弃了传统的生产方式,而石墨烯的出现在橡胶领域的应用尤为突出,并且得到了广泛的应用与发展,石墨烯材料可以被制成**度橡胶以及导电橡胶等。由于石墨烯材料的特殊性能以及极强的应用性得到了广泛的应用,在未来的发展中前景是光明的。氧化石墨烯易于接枝改性,可与复合材料进行原位复合。江苏制备石墨烯复合材料图片

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氧化石墨烯可以用于提高环氧树脂、聚乙烯、聚酰胺等聚合物的导热性能。通常而言,碳基填料可以提高聚合物的热导率,但无法像提高导电性那么明显,甚至低于有效介质理论。其原因可能是因为热能传递主要是以晶格振动的形式,填料与聚合物之间以及填料与填料之间较弱的振动模式也会增加热阻。液态硅橡胶(LSR)广泛应用于电子器件的密封。然而,在一般情况下,LSR的导热性较差使得涂层或盆栽器件散热过量,从而导致器件损坏或寿命降低。为了缓解这一现状,Mu等人研究了宽体积范围内填充ZnO的硅橡胶的热导率,并研究了形成的导电粒子链对热导率的影响。同时也研究了Al2O3用量对硅橡胶导热性能和力学性能的影响。 北京制备石墨烯复合材料价格常州第六元素拥有石墨的深度插层和高解离率的制备技术。

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目前锂离子电池的负极材料以石墨为主,现阶段几乎达到其理论容量值,因此高容量负极材料引起了当前锂离子电池中的研究热点。负极材料,应该具有良好的锂离子和电子传输能力。石墨烯表面可以存储锂离子,具有高的电子迁移能力。与此同时石墨烯作为负极材料还可以缩短锂离子的传输路径。Bulusheva等将氧化石墨烯置于浓硫酸中加热,之后在惰性气体中进行高温煅烧得到表面有2-5 nm孔的石墨烯,该石墨烯材料具有良好的倍率性能[2]。Jiang等将氧化石墨烯水热处理后再通过强碱制备得到多孔石墨烯,在0.05 C 倍率下首圈放电容量可达到2207 mAh g-1;在高倍率5 C下容量可达到220 mAh g-1[3]。华南理工大学的Lian等[4]将氧化石墨烯置于高温煅烧炉中在惰性气体的保护下还原得到层数少、缺陷少、杂质少的高质量石墨烯,并将其用作锂离子电池负极材料。

由于表面富含活性含氧基团,能与一些含极性基团的聚合物产生较强的作用力,所以氧化石墨烯通常被作为一种纳米填料添加到聚合物当中以增强聚合物的物理性能。Liang等人报道了用氧化石墨烯增强聚乙烯醇的研究,他们发现氧化石墨烯添加量*为0.7wt%时,聚合物的力学性能就得到了***的提高,如杨氏模量提高了76%,而比较大拉伸强度提高了62%[62]。Cai等人利用氧化石墨烯增强聚氨酯,发现当氧化石墨烯添加量为4.4wt%时,聚合物基体的杨氏模量和硬度分别增加了900%和327%[63]。Xu等人同样制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料,不过他们用了一种新颖的抽滤成膜的方式,在得到的复合材料薄膜中,由于真空抽滤产生的向下的吸引力,使二维的氧化石墨烯片层以有序的状态排列于聚合物基体之中,得到―砖墙式‖结构的复合材料薄膜[64]。这种复合材料的性能变化与氧化石墨烯含量的变化成近似正比的关系,如图1-5所示。Putz等人同样用这种方法制备了高含量氧化石墨烯的聚乙烯醇及聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,这种材料的杨氏模量更是可高达接近40GPa,远远超过了一般聚合物/无机纳米复合材料所能达到的力学性能范围[65]。石墨烯含有丰富的官能团,易于分散。

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单纯的导电聚合物在充放电循环的过程中通常稳定性较差,使得其在电容器电极等方面的应用受到了限制,开发具有优异导电性能的复合材料势在必行。石墨烯和导电聚合物共轭结构的相互作用可以增强基体导电性,同时又可以实现结构的增强。因此,导电聚合物与氧化石墨烯的复合成为一个研究热点49。虽然GO本身并不导电,但是在高分子加工过程中GO可以部分还原,而导电填料与基体间的强界面作用以及导电填料在基体中良好的分散性能更有利于聚合物基体导电性能的提高53。表2列出了一些GO在一些类型的高分子基体中电学性能提升效果。石墨烯产品广泛应用于电子器件、储能材料、传感器、半导体、航天、复合材料以及生物医药等领域。上海导电石墨烯复合材料什么价格

氧化石墨还可以应用于锂电正负极材料的复合、催化剂负载等。江苏制备石墨烯复合材料图片

外,其他方面的应用也和聚合物导电性的提升紧密相关。例如,应用原位聚合法可以将氧化石墨烯与导电聚合物材料进行复合。这一方法可以在保证制备得到的超级电容器电极高充放电性能和高稳定性的同时提升电容器的安全性。聚合物和氧化石墨烯复合材料已经被广泛应用于电容器电极材料中,制备的电容器电极材料的比电容可达421.4F/g甚至更高50-52。因此,还原后的氧化石墨烯作为填料对提升聚合物的导电性能具有明显的效果,极大地促进了各种高分子材料在电容器及多种电子元件生产中的应用。江苏制备石墨烯复合材料图片

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