氧化石墨烯可以用于提高環(huán)氧樹(shù)脂,、聚乙烯、聚酰胺等聚合物的導(dǎo)熱性能。通常而言,,碳基填料可以提高聚合物的熱導(dǎo)率,但無(wú)法像提高導(dǎo)電性那么明顯,,甚至低于有效介質(zhì)理論,。其原因可能是因?yàn)闊崮軅鬟f主要是以晶格振動(dòng)的形式,填料與聚合物之間以及填料與填料之間較弱的振動(dòng)模式也會(huì)增加熱阻,。液態(tài)硅橡膠(LSR)廣泛應(yīng)用于電子器件的密封,。然而,在一般情況下,,LSR的導(dǎo)熱性較差使得涂層或盆栽器件散熱過(guò)量,,從而導(dǎo)致器件損壞或壽命降低。為了緩解這一現(xiàn)狀,,Mu等人研究了寬體積范圍內(nèi)填充ZnO的硅橡膠的熱導(dǎo)率,,并研究了形成的導(dǎo)電粒子鏈對(duì)熱導(dǎo)率的影響。同時(shí)也研究了Al2O3用量對(duì)硅橡膠導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能的影響,。 常州第六元素建有自動(dòng)控制規(guī)?;a(chǎn)線,市場(chǎng)占有率居國(guó)內(nèi)外前列,。上海新型石墨烯復(fù)合材料研發(fā)
石墨烯材料可以應(yīng)用于阻燃橡膠領(lǐng)域,。***,由于石墨烯是一種特殊材料,,屬于二維片層結(jié)構(gòu),,石墨烯與橡膠的結(jié)合,具有一定的嚴(yán)密性,,可以產(chǎn)生十分嚴(yán)密的物理隔絕層,,對(duì)橡膠來(lái)說(shuō),其具備更強(qiáng)的阻燃性,,可以更加***地應(yīng)用到日常生活中,。其次,石墨烯與橡膠的嵌合,,可以起到隔絕的效果,,在樹(shù)脂中摻雜石墨烯,,其產(chǎn)生的物理反應(yīng)是產(chǎn)生一層保護(hù)膜,隔絕與空氣的接觸,,從而起到阻燃的作用,。第三,石墨烯材料的應(yīng)用,,可以避免在高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng),,在化學(xué)反應(yīng)的條件下,可以形成阻燃層,,產(chǎn)生阻燃的效果,。上海新型石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)可應(yīng)用于電機(jī)、變壓器,、電力電纜,、電氣柜、新能源汽車,、風(fēng)力發(fā)電,、電觸頭材料等領(lǐng)域。
對(duì)氧化石墨烯的化學(xué)還原早在1962年就有過(guò)文獻(xiàn)報(bào)道,,Boehm等人發(fā)現(xiàn)片層氧化石墨能在堿性,,水合肼,硫化氫或二價(jià)鐵離子的條件下還原成只含少量H和O的碳納米片層[49],。2007年,,Ruoff等人系統(tǒng)的研究了水合肼對(duì)氧化石墨烯的還原,他們先將氧化石墨在水中進(jìn)行超聲剝離得到穩(wěn)定分散的氧化石墨烯水溶液,,再加入水合肼,,并在80°C左右回流,發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,,許多黑色固體顆粒從溶液體系中沉淀下來(lái),。說(shuō)明隨著含氧基團(tuán)的離去,石墨烯片層間的π-π共軛作用增強(qiáng)致使石墨烯在水中發(fā)生了不可逆的團(tuán)聚[89],。這種團(tuán)聚現(xiàn)象可以通過(guò)對(duì)氧化石墨烯的表面修飾得到控制,,比如,Ruoff等人在氧化石墨烯水溶液中加入聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)后再進(jìn)行還原,,由于PSS與石墨烯的非共價(jià)作用,,抑制了石墨烯的團(tuán)聚,得到了穩(wěn)定的單層石墨烯溶液[90],。隨后,,各種表面活性劑[91],,共軛聚合物[92,93],,共軛小分子[94,95]等也被用來(lái)非共價(jià)修飾還原石墨烯,。還原氧化石墨烯之前對(duì)之進(jìn)行共價(jià)改性也能抑制石墨烯的團(tuán)聚,如Ruoff等人先用異氰酸苯酯對(duì)氧化石墨烯改性,,再用二甲肼還原,,同樣得到穩(wěn)定的石墨烯溶液[96]。用聚合物對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行共價(jià)改性后再還原也是目前常用的制備可溶性石墨烯的方法,。
由于石墨烯獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)及良好的導(dǎo)電性,,因此石墨烯很有可能成為組成納米電子器件的比較好材料。目前研究**為***也是**熱門的課題之一就是制備基于石墨烯的透明導(dǎo)電薄膜以代替昂貴的氧化銦錫(ITO)電極,。由于氧化石墨烯可大規(guī)模生產(chǎn)并且可加工性極好,,所以以氧化石墨烯為原料制備石墨烯透明導(dǎo)電薄膜是一種重要的制備手段。在這種方法中,,首先通過(guò)旋涂,、浸涂、真空抽濾,、LB組裝等方法做成氧化石墨烯薄膜,,再通過(guò)化學(xué)還原或者熱還原的方法將氧化石墨烯薄膜還原成為石墨烯薄膜[116]??茖W(xué)家們也開(kāi)發(fā)出了其他一些利用石墨烯或者還原石墨烯的分散液制備透明導(dǎo)電薄膜的方法,。比如,Li等人在還原氧化石墨烯之前先將體系的pH值調(diào)至10得到穩(wěn)定的石墨烯分散液,,再通過(guò)噴涂的方法得到了透明導(dǎo)電薄膜[99],。Dai課題組用―熱膨脹-插層-剝離‖得到的石墨烯分散液為原料,利用LB組裝的方法得到了石墨烯透明導(dǎo)電薄膜,,這種薄膜的薄膜電阻為8kΩ/sq,,而可見(jiàn)光區(qū)的透過(guò)率為83%[113]。Biswas等人利用在水/氯仿這種二元體系的界面自組裝的方法得到了電阻為100Ω/sq,,可見(jiàn)光透過(guò)率為70%的導(dǎo)電薄膜[117],。Coleman課題組將在有機(jī)溶劑中直接超聲剝離的石墨烯進(jìn)行抽濾成膜,得到了電阻約為3kΩ/sq,。 高導(dǎo)電石墨烯銅復(fù)合材料的電導(dǎo)率可以達(dá)到108-118 % IACS,,高于單晶銅和銀的電導(dǎo)率。
在非導(dǎo)電聚合物基體中加入導(dǎo)電填料通常能使聚合物表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性,,而且聚合物導(dǎo)電性隨著填料含量的增加呈現(xiàn)出一種非線性的提高,。當(dāng)在填料添加量達(dá)到某一個(gè)數(shù)值,即逾滲閾值時(shí),,這些填料能在基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),,使復(fù)合材料的導(dǎo)電性能大幅度增強(qiáng)。因此,石墨烯本身良好的導(dǎo)電性以及寬高比決定了它可以作為一種理想的無(wú)機(jī)相來(lái)制備導(dǎo)電復(fù)合材料,。相比于對(duì)石墨烯基復(fù)合材料導(dǎo)電性能的研究,,對(duì)聚合物/石墨烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的研究要少很多,這可能是由于在碳納米管增加聚合物導(dǎo)熱性能的研究中效果不甚理想的緣故,。不同于導(dǎo)電性的增強(qiáng),,好的導(dǎo)熱性需要很強(qiáng)聚合物與填料之間的結(jié)合力。因此,,原位聚合法在制備導(dǎo)熱性能良好的復(fù)合材料時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì),。石墨烯防腐漿料中分散有少層石墨烯,且具有較高的穩(wěn)定性,。河北合成石墨烯復(fù)合材料有哪些
高導(dǎo)電石墨烯銅復(fù)合材料又稱為超級(jí)銅,。上海新型石墨烯復(fù)合材料研發(fā)
單純的導(dǎo)電聚合物在充放電循環(huán)的過(guò)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(kāi)發(fā)具有優(yōu)異導(dǎo)電性能的復(fù)合材料勢(shì)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(qiáng)基體導(dǎo)電性,同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng),。因此,,導(dǎo)電聚合物與氧化石墨烯的復(fù)合成為一個(gè)研究熱點(diǎn)49。雖然GO本身并不導(dǎo)電,,但是在高分子加工過(guò)程中GO可以部分還原,,而導(dǎo)電填料與基體間的強(qiáng)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,。上海新型石墨烯復(fù)合材料研發(fā)