相變材料(PCM)通過材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來儲(chǔ)存及釋放能量,,從而達(dá)到熱管理的目的,。但是,相變材料在作為熱管理材料使用時(shí)有三個(gè)主要缺點(diǎn):本征熱導(dǎo)率低,、對(duì)光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差[6()_62],。因此,通常通過添加導(dǎo)熱填料來改善這些缺點(diǎn),,石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率,、高長徑比而經(jīng)常被作為制備具有高性能相變復(fù)合材料的理想填料。在現(xiàn)階段研究中,,石墨烯基相變復(fù)合材料在熱管理方向的應(yīng)用主要分為光-熱轉(zhuǎn)換材料,、熱-電轉(zhuǎn)換材料、電-熱轉(zhuǎn)換材料三種,。石墨烯適用于鋰離子電池正負(fù)極材料導(dǎo)電添加劑,,可有效提高電池能量,改善循環(huán)壽命和倍率性能,。福建制備氧化石墨烯售價(jià)
從化學(xué)結(jié)構(gòu)可以看到,,石墨烯具有垂直于晶面方向的大π鍵,此結(jié)構(gòu)決定了其具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,,在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)可高達(dá)5300W·(m·K)-1,,能夠比肩比較好的碳納米管導(dǎo)熱材料。常溫下其電子遷移率甚至高于碳納米管和硅晶體,,屬于世界上電阻率**小的材料,。此外,石墨烯還具有完全敞開雙表面的結(jié)構(gòu)特性,,也就是說它類似于不飽和有機(jī)分子,,能夠進(jìn)行一系列的有機(jī)反應(yīng),能夠與聚合物或無機(jī)物結(jié)合,,從而提升材料的機(jī)械性和導(dǎo)電導(dǎo)熱性,。深入這方面的研究,對(duì)石墨烯進(jìn)行官能團(tuán)修飾,,能夠使其化學(xué)活性更加豐富[3-4],。由于石墨烯具有上述的結(jié)構(gòu)特性,越來越多的研究者開始著眼于以石墨烯為基底的合成材料,。常規(guī)氧化石墨烯水處理氧化石墨烯單片上隨機(jī)分布著羥基和環(huán)氧基,、羧基和羰基。
光-熱能量轉(zhuǎn)換是石墨烯相變復(fù)合材料目前應(yīng)用*****的一個(gè)領(lǐng)域,。楊鳴波教授團(tuán)隊(duì)[63]通過化學(xué)氣相沉積(CVD)制備出了具有互連網(wǎng)絡(luò)的石墨烯泡沫(GF),,用于制備復(fù)合相變材料的三維骨架,。研宄發(fā)現(xiàn),這種相變復(fù)合材料的熱導(dǎo)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(chǔ)中的巨大潛力,。**近,,他們團(tuán)隊(duì)[64]通過冷凍鑄造法制備了三維石墨烯網(wǎng)絡(luò),與聚乙二醇(PEG)復(fù)合后得到具有出色的形狀穩(wěn)定性以及高儲(chǔ)能密度的石墨烯相變復(fù)合材料,。在100mWcnr2的模擬太陽光下照射20分鐘,,相變復(fù)合材料的溫度迅速升高,比較高可達(dá)到約70°C,,而純PEG的溫度*為55.4°C,,無法完成相變過程。關(guān)閉模擬光源后,,相變復(fù)合材料的溫度急劇下降,,當(dāng)溫度到達(dá)結(jié)晶點(diǎn)附近時(shí),將出現(xiàn)另一個(gè)平臺(tái),,**著熱能的釋放過程,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與純PEG相比,,石墨烯相變復(fù)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(yīng)用前景。
在聲學(xué)領(lǐng)域,,利用石墨烯材料極低的質(zhì)量密度,、極薄的厚度以及極高的機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)異特性,其可作為振膜應(yīng)用于發(fā)聲器件中,,可獲得優(yōu)異的頻譜特性,。第六元素研發(fā)的石墨烯振膜,經(jīng)過客戶測(cè)試,,該石墨烯發(fā)聲器件具有非常好的頻譜特性,,保真度高。溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中,,形成低濃度的分散液,,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時(shí)溶劑可以插入石墨層間,,進(jìn)行層層剝離,,制備出石墨烯。此方法不會(huì)像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu),,可以制備高質(zhì)量的石墨烯,。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產(chǎn)率比較高(大約為8%),,電導(dǎo)率為6500S/m。研究發(fā)現(xiàn)高定向熱裂解石墨,、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯,。溶劑剝離法可以制備高質(zhì)量的石墨烯,整個(gè)液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷,,為其在微電子學(xué),、多功能復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用前景。缺點(diǎn)是產(chǎn)率很低,。石墨烯導(dǎo)熱性能優(yōu)異,,可制備導(dǎo)熱復(fù)合材料、散熱涂料等,。
常州第六元素材料科技股份有限公司成立于2011年11月,,入駐江蘇武進(jìn)西太湖國際智慧園,注冊(cè)資本人民幣1.1億元,,是專業(yè)從事氧化石墨烯材料研發(fā),、石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的**專精特新小巨人企業(yè),、******,,是江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長單位、中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事單位,。公司榮獲“第22屆中國*****獎(jiǎng)”,、"第六屆常州市**金獎(jiǎng)”、“2022年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)(三等獎(jiǎng),,***完成人)”,、“2022年入選“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜(江蘇省先進(jìn)材料領(lǐng)域***入選)”等榮譽(yù),建有“江蘇省薄層高質(zhì)量石墨烯粉體工程技術(shù)研究中心”,、“省級(jí)博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地”等研發(fā)平臺(tái),。可用于注射和擠出成型制件,,尤其適用于煤炭,、礦井以及石油天然氣運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的管材制件。改性氧化石墨烯納米材料
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(dòng)性與力學(xué)性能,。福建制備氧化石墨烯售價(jià)
**近幾年,國內(nèi)外在石墨烯基薄膜散熱方面取得了積極進(jìn)展,,接下來需要科學(xué)家和工業(yè)界一起努力,,將石墨烯基薄膜應(yīng)用在實(shí)際器件熱管理中。目前,,國內(nèi)外生產(chǎn)石墨烯基薄膜的機(jī)構(gòu)超過20家,。國內(nèi)如哈爾濱工業(yè)大學(xué)杜善義院士團(tuán)隊(duì)制備出三維石墨烯基散熱材料,,由哈爾濱赫茲新材料科技有限公司投資1500萬元,年可生產(chǎn)石墨烯散熱片60萬片,,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值3000萬元,。東旭光電、廈門烯成石墨烯科技有限公司,、深圳六碳科技有限公司,、北京石墨烯散熱膜片研發(fā)有限責(zé)任公司、貴州新碳高科有限責(zé)任公司,、常州富烯等在石墨烯導(dǎo)熱膜產(chǎn)業(yè)化方面也取得了積極進(jìn)展。國外的如瑞典的斯瑪特高科技股份有限公司(SHT,,SmartHighTechAB)在石墨烯導(dǎo)熱膜方面也有自己獨(dú)特的技術(shù),,據(jù)報(bào)道,SHT公司的石墨烯薄膜熱導(dǎo)率已超過現(xiàn)有石墨薄膜的熱導(dǎo)率,。福建制備氧化石墨烯售價(jià)