光-熱能量轉(zhuǎn)換是石墨烯相變復合材料目前應用*****的一個領域,。楊鳴波教授團隊[63]通過化學氣相沉積(CVD)制備出了具有互連網(wǎng)絡的石墨烯泡沫(GF),,用于制備復合相變材料的三維骨架,。研宄發(fā)現(xiàn),,這種相變復合材料的熱導率比純相變材料高744%,且具有很高的光-熱轉(zhuǎn)換效率,,表明其在太陽能利用和存儲中的巨大潛力,。**近,,他們團隊[64]通過冷凍鑄造法制備了三維石墨烯網(wǎng)絡,,與聚乙二醇(PEG)復合后得到具有出色的形狀穩(wěn)定性以及高儲能密度的石墨烯相變復合材料。在100mWcnr2的模擬太陽光下照射20分鐘,相變復合材料的溫度迅速升高,比較高可達到約70°C,,而純PEG的溫度*為55.4°C,無法完成相變過程,。關閉模擬光源后,,相變復合材料的溫度急劇下降,,當溫度到達結(jié)晶點附近時,,將出現(xiàn)另一個平臺,**著熱能的釋放過程,。實驗結(jié)果表明,與純PEG相比,石墨烯相變復合材料在光-熱能量轉(zhuǎn)換方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能,,有著更好的應用前景,。石墨烯具有良好的導電性能,能夠與涂料中的鋅粉產(chǎn)生協(xié)同效應,。福建氧化石墨烯類型
氧化石墨烯的性能:(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,,更高的氧化程度,,更好的剝離度;(2)易于接枝改性,,可與復合材料進行原位復合,從而賦予復合材料導電,、導熱,、增強、阻燃,、***抑菌等性能,;(3)易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,易于成膜,。氧化石墨烯的應用領域:應用于熱管理,、橡膠、塑料,、樹脂,、纖維等高分子復合材料領域,還可以應用于鋰電正負極材料的復合,、催化劑負載等,。氧化石墨烯分散液的性能:(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,;(2)易于接枝改性,,可與復合材料進行原位復配,從而賦予復合材料導電,、導熱,、增強,、阻燃,、***、抑菌等性能,;(3)SE3122在水中具有很好的分散性,,樣品單層率>90%,產(chǎn)品經(jīng)輕微攪拌就可與水相互溶,;氧化石墨烯分散液的應用領域:應用于鋰電正負極材料,,還可以應用于橡膠、塑料,、樹脂,、纖維等高分子復合材料領域,。河北氧化石墨烯使用方法氧化石墨烯易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,,易于成膜。
電子產(chǎn)品**率密度的迅速提高使得如何有效排熱成為能量存儲技術快速發(fā)展的關鍵問題,,其中,,在熱源和散熱器之間使用的熱界面材料(TIM)是熱管理系統(tǒng)的重要因素。TIM用于將熱管理系統(tǒng)中的兩種固體材料連接起來,填充它們之間因表面粗糙度不理想而產(chǎn)生的空隙和凹槽,,從而起到減小界面熱阻、降低集成電路的平均溫度和熱點溫度的作用。目前**普遍的TIM是由填充導熱材料的復合材料組成,,但是隨著電子產(chǎn)品微型化,、集成化的發(fā)展,,隨之而來的對小型、柔初且高效散熱TIM的需求已經(jīng)超出了目前TIM的能力,。因此,,人們己經(jīng)對具有高熱導率,、高機械性能的石墨烯/聚合物復合材料,、石墨烯涂層等熱管理材料的開發(fā)進行了***的研宄。
石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導率和良好的柔鈿性,,因此經(jīng)常在可穿戴設備,、電子設備等領域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團隊[78]通過等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)在藍寶石襯底上生長石墨烯納米壁,,得到的納米壁具有獨特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導率,。在輸入電流為350mA的情況下,,基于石墨烯納米壁組裝的LED在光輸出功率方面提高了37%左右,,而溫度卻降低了3.8%,說明石墨烯納米壁可用作LED應用中增強散熱的良好材料。Kim[79]等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液,,然后通過真空抽濾得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),,顯示出242Wm-1K-1的優(yōu)異面內(nèi)熱導率。Guo_等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜,。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導熱性能,,在施加3.2V電壓時,薄膜可以在6s內(nèi)從室溫快速升溫至45°C,。而去除外加電壓后,,石墨烯薄膜可在5s內(nèi)迅速冷卻至室溫,實驗結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應,,又具有高效的散熱能力,。 石墨烯導熱性能優(yōu)異,可制備導熱復合材料,、散熱涂料等,。
石墨是由大量碳原子組成的六角環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多層疊合體,因?qū)訂柦Y(jié)合能只有5.4kJ/tool,,故在一定的外力作用下易被剝離,,而剝離出的石墨單層結(jié)構(gòu)即為石墨烯。20世紀3O年代,,Landau和Peierls等ll提出二維晶體是熱力學不穩(wěn)定的,,在常溫常壓下易分解。因此,,傳統(tǒng)理論認為石墨烯只是一個理論結(jié)構(gòu),,實際中無法單獨存在。直到2004年,,英國科學家Geim等打破了“二維晶體無法在非***零度穩(wěn)定存在”的認知,,采用微機械剝離法在高定向熱解石墨(HoPG)上反復剝離,**終成功制備并觀察到單層石墨烯,。石墨烯產(chǎn)品廣泛應用于電子器件,、儲能材料、傳感器,、半導體,、航天、復合材料以及生物醫(yī)藥等領域,。福建氧化石墨烯類型
氧化石墨含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,更高的氧化程度,,更好的剝離度,。福建氧化石墨烯類型
近年來,,石墨烯薄膜因其高電導率和輕巧柔鈿的特性而受到越來越多的關注。石高全教授課題組[51]通過蒸發(fā)誘導自組裝法對引入少量纖維素納米晶體(CNC)的氧化石墨分散液進行干燥處理,,然后使氫碘酸對得到的薄膜化學還原,,其中,CNC能夠誘導石墨烯片上形成皺紋,,使其機械性能得到了進一步增強,。測試結(jié)果表明,這種薄膜具有拉伸強度比較高可達800MPa,,且斷裂伸長率,、初性和電導率分別達到6.22±0.19%、15.6412.20MJm_3,、1105±17Scm-1,,遠遠髙于其他文獻中報道的性能。Cher^M等人通過在單層石墨烯上沉積金膜制備了GO/Au復合電極,,在沉積金膜的厚度為7nm時,,復合膜在520nm波長處具有24.6Qm_2的**電阻和74.6%的高透射率。為了更直觀地分析其電學性能,,Chen等人組裝了基于GO/Au復合電極的超級電容器,,測試發(fā)現(xiàn),與基于單層石墨烯的超級電容器相比,,其電容提高了17倍,,并且表現(xiàn)出良好的機械穩(wěn)定性,證明了石墨烯復合膜在柔性電子領域具有巨大的應潛力,。福建氧化石墨烯類型