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石墨烯复合材料基本参数
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石墨烯复合材料企业商机

CNTs和石墨烯具有独特的结构,用作NR复合材料的增强填料可以赋予橡胶制品**度、高耐磨、导电和导热等性能,拓宽橡胶材料的应用范围。碳纳米材料/NR复合材料的开发及应用发展潜力大,是功能性橡胶材料的一个重要发展方向。目前,我国CNTs和石墨烯工业产品的成本较高,其与NR复合材料的研究大多还处于试验研究阶段。随着CNTs和石墨烯在聚合物基体中的分散技术和作用机理研究的进一步深入以及市场规模化,CNTs和石墨烯在NR领域的大规模应用将得到快速发展,**推动我国NR复合材料的发展,提升我国橡胶工业的竞争力。常州第六元素拥有氧化石墨(烯)、石墨烯粉体、复合材料3大系列产品。黑龙江石墨烯复合材料商家

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由于表面富含活性含氧基团,能与一些含极性基团的聚合物产生较强的作用力,所以氧化石墨烯通常被作为一种纳米填料添加到聚合物当中以增强聚合物的物理性能。Liang等人报道了用氧化石墨烯增强聚乙烯醇的研究,他们发现氧化石墨烯添加量*为0.7wt%时,聚合物的力学性能就得到了***的提高,如杨氏模量提高了76%,而比较大拉伸强度提高了62%[62]。Cai等人利用氧化石墨烯增强聚氨酯,发现当氧化石墨烯添加量为4.4wt%时,聚合物基体的杨氏模量和硬度分别增加了900%和327%[63]。Xu等人同样制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料,不过他们用了一种新颖的抽滤成膜的方式,在得到的复合材料薄膜中,由于真空抽滤产生的向下的吸引力,使二维的氧化石墨烯片层以有序的状态排列于聚合物基体之中,得到―砖墙式‖结构的复合材料薄膜[64]。这种复合材料的性能变化与氧化石墨烯含量的变化成近似正比的关系,如图1-5所示。Putz等人同样用这种方法制备了高含量氧化石墨烯的聚乙烯醇及聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,这种材料的杨氏模量更是可高达接近40GPa,远远超过了一般聚合物/无机纳米复合材料所能达到的力学性能范围[65]。江苏新型石墨烯复合材料商家石墨烯抗静电阻燃复合材料高氧指数,以及良好的流动性与力学性能。

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制备聚合物/石墨烯纳米复合材料**关键的一步是将石墨烯分散到聚合物基体之中。好的分散状态能保证石墨烯与聚合物基体的接触界面比较大化,从而影响到整个复合材料的性能。因此,科学家们付出了大量的努力,以求将改性或者未改性的石墨烯均匀分散到聚合物基体之中,并且取得了一定的成果。到目前为止,大多数复合材料主要采用了以下三种方法来制备:一、溶液共混法;二、原位聚合法;三、熔融共混法[148]。值得一提的是,由于氧化石墨烯还原法是目前***能大规模制备石墨烯的方法,而制备复合材料通常需要大量的石墨烯原料,所以制备复合材料使用的基本上为改性或还原的氧化石墨烯。

在碳纳米管上负载纳米粒子得到了广泛的关注和研究,这种新型的纳米结构也已经在生物医药、催化、传感器的领域取得了一定的进展。相对于碳纳米管,石墨烯具有相似的稳定的物理性质,但是具有更高的比表面积,因此,在石墨烯上负载纳米粒子同样有希望得到新的纳米结构,并改变其物理特性而产生更为丰富的功能与应用。除与纳米粒子复合外,石墨烯与其他碳基纳米材料也可复合组装形成复合材料。Liu等人通过共价连接的方法制备了石墨烯/富勒烯复合材料,发现富勒烯修饰后的石墨烯非线性光学性能得到了显著提高。Yang等人将碳纳米管与石墨烯混合制备了一种新型的超级电容器,发现当石墨烯含量为90%时比电容高达326.5F/g。同时,许多课题组也证明石墨烯/碳纳米管复合材料在制备透明导电薄膜方面的优势,他们发现石墨烯与碳纳米管混合后制备的导电薄膜在性能上要优于单一组分的导电薄膜。高导电石墨烯铜复合材料的电导率可以达到108-118 % IACS,高于单晶铜和银的电导率。

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利用GO提升复合材料的力学性能是GO一个主要应用场景,其中的关键是提高GO在复合材料中的分散性和调控GO与高分子基体间的相互作用38。一般而言,加入GO可以***增强复合材料的强度与韧性,且GO与高分子基体相容性越好,增***果越明显;反之则效果降低,甚至会降低材料的韧性。尤其是rGO由于官能团较少,加入复合材料中通常在增强材料强度的同时降低韧性。不同的添加方式会导致不同的效果。原位聚合的方法既可以提高GO在高分子基体中的分散性,又能保证GO与高分子基体之间较好的化学键合;溶液共混法制备的复合材料中,GO分散性较好,但界面较难调控;熔融共混法中GO较难分散并不容易控制界面,得到的复合材料性能不易控制。氧化石墨烯还可以应用于锂电正负极材料的复合、催化剂负载等。江苏新型石墨烯复合材料商家

氧化石墨含有丰富的羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,更高的氧化程度,更好的剥离度。黑龙江石墨烯复合材料商家

由于石墨烯独特的电子结构及良好的导电性,因此石墨烯很有可能成为组成纳米电子器件的比较好材料。目前研究**为***也是**热门的课题之一就是制备基于石墨烯的透明导电薄膜以代替昂贵的氧化铟锡(ITO)电极。由于氧化石墨烯可大规模生产并且可加工性极好,所以以氧化石墨烯为原料制备石墨烯透明导电薄膜是一种重要的制备手段。在这种方法中,首先通过旋涂、浸涂、真空抽滤、LB组装等方法做成氧化石墨烯薄膜,再通过化学还原或者热还原的方法将氧化石墨烯薄膜还原成为石墨烯薄膜[116]。科学家们也开发出了其他一些利用石墨烯或者还原石墨烯的分散液制备透明导电薄膜的方法。比如,Li等人在还原氧化石墨烯之前先将体系的pH值调至10得到稳定的石墨烯分散液,再通过喷涂的方法得到了透明导电薄膜[99]。Dai课题组用―热膨胀-插层-剥离‖得到的石墨烯分散液为原料,利用LB组装的方法得到了石墨烯透明导电薄膜,这种薄膜的薄膜电阻为8kΩ/sq,而可见光区的透过率为83%[113]。Biswas等人利用在水/氯仿这种二元体系的界面自组装的方法得到了电阻为100Ω/sq,可见光透过率为70%的导电薄膜[117]。Coleman课题组将在有机溶剂中直接超声剥离的石墨烯进行抽滤成膜,得到了电阻约为3kΩ/sq。黑龙江石墨烯复合材料商家

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