云南制備石墨烯復(fù)合材料圖片

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-29

氧化石墨烯(GO)納米片表面存在親水官能團(tuán),可以在水中形成穩(wěn)定的懸浮液,對(duì)水泥基材料具有很高的親和力,易于摻入水泥基材料中。目前,關(guān)于GO改性水泥復(fù)合材料的研究已經(jīng)很多,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明,GO對(duì)水泥基材料各項(xiàng)性能的影響非常***,GO的添加可以影響水泥基材料的水化過(guò)程,提升水泥基材料的力學(xué)性能和耐久性,GO還可以用于水泥基復(fù)合材料的功能相,提高水泥基材料的吸附性能、電磁屏蔽性能、導(dǎo)電性能等91-93,因此在水泥復(fù)合材料中具有很好的應(yīng)用前景??蓱?yīng)用于電機(jī)、變壓器、電力電纜、電氣柜、新能源汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、電觸頭材料等領(lǐng)域。云南制備石墨烯復(fù)合材料圖片

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石墨烯先和聚合物單體或者預(yù)聚物混合均勻,有時(shí)候也可以在合適的溶劑中混合,然后進(jìn)行聚合反應(yīng)?;瘜W(xué)改性或者還原的氧化石墨烯表面含有或殘留一些官能團(tuán),這些官能團(tuán)能直接與聚合物共價(jià)連接,也能作為反應(yīng)點(diǎn)對(duì)石墨烯進(jìn)行進(jìn)一步的改性,比如利用ATRP共價(jià)接枝上聚合物鏈[138,159]。目前報(bào)道的利用原位聚合法制備的復(fù)合材料包括聚氨酯[160]、聚苯乙烯[161]、聚甲基丙烯酸甲酯[162]、環(huán)氧樹(shù)脂[163,164]、聚硅氧烷[140]等。原位聚合法的優(yōu)點(diǎn)在于它能使聚合物和填料之間形成很強(qiáng)的界面作用,有利于應(yīng)力傳遞,同時(shí)也能使納米填料均勻的分散在基體中。但是,體系的粘度通常會(huì)隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行而增加,這會(huì)給后續(xù)處理以及材料成型上帶來(lái)一定的麻煩。全國(guó)導(dǎo)熱石墨烯復(fù)合材料商家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。

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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(shí),復(fù)合材料的導(dǎo)電率達(dá)到比較高2.9x10-2s/cm,作者認(rèn)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(guò)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(shù)脂中可均勻分散,減少了GO在PP中的團(tuán)聚。PP-g-GO在高溫(190°C)加工過(guò)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(guò)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(dá)到導(dǎo)靜電的水平(10-6S/m)。

聚合物的結(jié)晶過(guò)程會(huì)直接影響其加工性能,氧化石墨烯加入到聚合物中可以在復(fù)合體系中起到成核劑的作用,有效地改善聚合物的結(jié)晶過(guò)程。研究人員對(duì)聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯納米復(fù)合材料進(jìn)行了非等溫和等溫過(guò)程中冷結(jié)晶行為的研究64。通過(guò)不同升溫速率的差熱分析發(fā)現(xiàn),隨著氧化石墨烯負(fù)載量的增加,聚乳酸的結(jié)晶峰溫向低溫范圍轉(zhuǎn)移,這說(shuō)明聚乳酸的非等溫冷結(jié)晶行為有明顯改善,而且氧化石墨烯可***地提高聚乳酸的結(jié)晶速率,并使其結(jié)晶機(jī)理和晶體結(jié)構(gòu)保持不變。氧化石墨烯分散液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。

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太陽(yáng)能電池或光伏電池可以將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏裝置通常由陽(yáng)極、陰極和之間的活性材料層組成,其中陰極是透明的,以便陽(yáng)光能夠通過(guò)。目前,其商業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵在于提高功率轉(zhuǎn)換效率(PCE),同時(shí)通過(guò)開(kāi)發(fā)高性能的活性層和電極材料來(lái)降低成本。石墨烯是碳原子以sp2雜化形成的獨(dú)特蜂窩巢狀的二維晶體,單層石墨烯的厚度只有0.334nm,其比表面積高達(dá)2600m2/g[92],室溫下電子遷移率約為20000cm2·V·s-1[93],力學(xué)強(qiáng)度高達(dá)1060GPa,單層吸光率只有2.3%[94]。石墨烯獨(dú)特的光電性質(zhì),使其及衍生材料被廣泛應(yīng)用于透明電極[95]、對(duì)電極[96]、和電荷傳輸層[92]等結(jié)構(gòu)。石墨烯含有豐富的官能團(tuán),易于分散。甘肅石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)

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。云南制備石墨烯復(fù)合材料圖片

石墨烯的研究熱潮也吸引了國(guó)內(nèi)外材料制備研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報(bào)道的有:機(jī)械剝離法、化學(xué)氧化法、晶體外延生長(zhǎng)法、化學(xué)氣相沉積法、有機(jī)合成法和碳納米管剝離法等。1、微機(jī)械剝離法2004年,Geim等***用微機(jī)械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測(cè)到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準(zhǔn)二維石墨烯并觀測(cè)到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機(jī)械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯,但存在產(chǎn)率低和成本高的不足,不滿(mǎn)足工業(yè)化和規(guī)?;a(chǎn)要求,目前只能作為實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備。2、化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,CVD)***在規(guī)?;苽涫┑膯?wèn)題方面有了新的突破。CVD法是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面,進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。麻省理工學(xué)院的Kong等、韓國(guó)成均館大學(xué)的Hong等和普渡大學(xué)的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡(jiǎn)易沉積爐,通入含碳?xì)怏w,如:碳?xì)浠衔?,它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯,通過(guò)輕微的化學(xué)刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。云南制備石墨烯復(fù)合材料圖片