隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對導(dǎo)電材料提出了更新,、更高的要求,。目前,導(dǎo)電高分子材料的研究主要集中在碳系導(dǎo)電填料填充熱塑性基體類上,而石墨烯[1](GNS)作為一種新型的單原子層碳材料,因其獨特的結(jié)構(gòu)對改善聚合物的力學(xué)性能,、電性能和熱性能等具有很大的潛力。GNS的制備方法主要有:化學(xué)氣相沉積法[2,3],、外延生長法[4]和氧化還原法[5]等,。相比而言,氧化還原法具有成本低、產(chǎn)率高等特點,有望成為規(guī)?;苽銰NS的有效途徑之一,。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有極好的耐磨性,良好的耐低溫沖擊性和自潤滑性。本文采用溶液混合,、超聲分散的方法制備了GNS/UHMWPE復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)GNS能均勻地分散到UHMWPE基體中;同時研究了GNS/UHMWPE復(fù)合材料的室溫導(dǎo)電行為和阻-溫特性,。 石墨烯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子器件、儲能材料,、傳感器,、半導(dǎo)體、航天,、復(fù)合材料以及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域,。北京石墨烯復(fù)合材料銅
單純的導(dǎo)電聚合物在充放電循環(huán)的過程中通常穩(wěn)定性較差,使得其在電容器電極等方面的應(yīng)用受到了限制,,開發(fā)具有優(yōu)異導(dǎo)電性能的復(fù)合材料勢在必行,。石墨烯和導(dǎo)電聚合物共軛結(jié)構(gòu)的相互作用可以增強基體導(dǎo)電性,同時又可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的增強,。因此,,導(dǎo)電聚合物與氧化石墨烯的復(fù)合成為一個研究熱點49。雖然GO本身并不導(dǎo)電,,但是在高分子加工過程中GO可以部分還原,,而導(dǎo)電填料與基體間的強界面作用以及導(dǎo)電填料在基體中良好的分散性能更有利于聚合物基體導(dǎo)電性能的提高53。表2列出了一些GO在一些類型的高分子基體中電學(xué)性能提升效果,。江蘇石墨烯復(fù)合材料研發(fā)氧化石墨易于接枝改性,,可與復(fù)合材料進行原位復(fù)合。
目前,,國內(nèi)很多機械領(lǐng)域正向智慧化方向發(fā)展,,傳感器、數(shù)據(jù)采集,、發(fā)送,、傳輸,、接收設(shè)備成為必然,但很多自動化器件在潮濕,、雨雪天氣下具有濕滯嚴(yán)重,、電阻漂移、數(shù)據(jù)采集傳輸困難等缺陷,??紤]將氧化石墨烯應(yīng)用于機械自動化領(lǐng)域,可以提高數(shù)據(jù)采集,、傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,。(2)石墨烯的制備方法有多種,其中化學(xué)氣相沉積法和氧化還原法應(yīng)用**為***,。(3)石墨烯廣泛應(yīng)用在材料化學(xué)領(lǐng)域中且優(yōu)勢明顯:如石墨烯及其衍生物是許多合成催化劑的重要組分,,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、電化學(xué)或光學(xué)反應(yīng)的催化劑,,或者作為用于加載金屬,、氧化物、酶或其他碳納米材料的催化劑的碳質(zhì)載體,;此外,,石墨烯也成為了電池材料、無機材料,、電容器的新型制備材料,。(4)目前,國內(nèi)很多機械領(lǐng)域正向智慧化方向發(fā)展,,將氧化石墨烯應(yīng)用于機械自動化領(lǐng)域,,可以**提高數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,。(5)石墨烯目前在油田化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用有了新進展,,尤其是鉆井液降濾失劑以及納米孔隙頁巖封堵劑已經(jīng)初見成效。
CNTs和石墨烯具有獨特的結(jié)構(gòu),,用作NR復(fù)合材料的增強填料可以賦予橡膠制品**度,、高耐磨、導(dǎo)電和導(dǎo)熱等性能,,拓寬橡膠材料的應(yīng)用范圍,。碳納米材料/NR復(fù)合材料的開發(fā)及應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Υ螅枪δ苄韵鹉z材料的一個重要發(fā)展方向,。目前,,我國CNTs和石墨烯工業(yè)產(chǎn)品的成本較高,其與NR復(fù)合材料的研究大多還處于試驗研究階段,。隨著CNTs和石墨烯在聚合物基體中的分散技術(shù)和作用機理研究的進一步深入以及市場規(guī)?;?,CNTs和石墨烯在NR領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用將得到快速發(fā)展,**推動我國NR復(fù)合材料的發(fā)展,,提升我國橡膠工業(yè)的競爭力,。氧化石墨烯含有豐富的羥基、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。
利用原位聚合法制備了氧化石墨烯/聚乙烯導(dǎo)電復(fù)合材料,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)石墨烯含量為2wt.%時,,復(fù)合材料的導(dǎo)電率達到比較高2.9x10-2s/cm,,作者認為氧化石墨烯在基體中分散性較好且形成了有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),。用格氏試劑將GO表面的羥基、環(huán)氧基和羧基格氏化,,然后與TiCl4反應(yīng)可制備Ziegler-Natta催化劑,。利用改性過的催化劑,原位催化丙烯在GO表面聚合可生成聚丙烯-g-GO(PP-g-GO)復(fù)合材料11,。該復(fù)合材料在PP樹脂中可均勻分散,,減少了GO在PP中的團聚。PP-g-GO在高溫(190°C)加工過程中,,GO被初步還原,,從而提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性。通過這種原位聚合的方式,,1.52wt.%的GO添加量即可使復(fù)合材料達到導(dǎo)靜電的水平(10-6S/m),。常州第六元素擁有氧化石墨的高效純化技術(shù)。云南導(dǎo)電石墨烯復(fù)合材料研發(fā)
石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料高氧指數(shù),,以及良好的流動性與力學(xué)性能,。北京石墨烯復(fù)合材料銅
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展以及對于基礎(chǔ)建設(shè)的大力推進,**,、易施工,、價廉的混凝土的用量日益增加,然而由于混凝土基體內(nèi)部存在微裂縫和孔隙的缺陷,,導(dǎo)致混凝土容易遭受一些腐蝕介質(zhì)如氯鹽,、硫酸鹽等的侵蝕,從而使混凝土構(gòu)件的服役壽命縮短,。利用納米材料來提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能已成為目前研究的重要內(nèi)容,。Wang95等研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)GO的添加量為0.02wt.%時,可使水泥基復(fù)合材料的28天抗壓和抗折強度分別提高40.4%和90.5%,,水泥基材料在3d齡期的放熱量及放熱速率下降50%,,這在很大程度上減少了由于水泥水化熱的作用導(dǎo)致溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫,。可見GO的添加既能夠增強水泥基的力學(xué)強度,,又能夠減小外界腐蝕因子對水泥的侵蝕,,從而提高了水泥的耐久性能。北京石墨烯復(fù)合材料銅