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企業商機
石墨烯復合材料基本參數
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石墨烯復合材料企業商機

在碳納米管上負載納米粒子得到了廣泛的關注和研究,這種新型的納米結構也已經在生物醫藥、催化、傳感器的領域取得了一定的進展。相對于碳納米管,石墨烯具有相似的穩定的物理性質,但是具有更高的比表面積,因此,在石墨烯上負載納米粒子同樣有希望得到新的納米結構,并改變其物理特性而產生更為豐富的功能與應用。除與納米粒子復合外,石墨烯與其他碳基納米材料也可復合組裝形成復合材料。Liu等人通過共價連接的方法制備了石墨烯/富勒烯復合材料,發現富勒烯修飾后的石墨烯非線性光學性能得到了顯著提高。Yang等人將碳納米管與石墨烯混合制備了一種新型的超級電容器,發現當石墨烯含量為90%時比電容高達326.5F/g。同時,許多課題組也證明石墨烯/碳納米管復合材料在制備透明導電薄膜方面的優勢,他們發現石墨烯與碳納米管混合后制備的導電薄膜在性能上要優于單一組分的導電薄膜。可應用于電機、變壓器、電力電纜、電氣柜、新能源汽車、風力發電、電觸頭材料等領域。福建制造石墨烯復合材料使用方法

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石墨烯表面呈惰性,不含任何活性基團,所以與聚合物基體之間的作用力非常小,同時對加工處理也造成了一定的困難。而氧化石墨烯表面由于大量的親水基團,因此與大多數非水溶性的聚合物也會發生不相容的情況。因此,對石墨烯以及氧化石墨烯進行表面改性是制備聚合物/石墨烯復合材料過程中經常會采用的一個步驟。由于氧化石墨烯表面含有豐富的羧基、羥基以及環氧等基團,可以通過多種化學反應以這些活性基團為反應點對石墨烯進行改性,因此利用氧化石墨烯為前驅體制備共價改性石墨烯是目前**常用的一種方法。常州制備石墨烯復合材料圖片玻纖增強復合材料顏色、性能可根據客戶需求定制。

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聚合物太陽能電池常采用氧化銦錫(ITO)作為透明導電電極。其中ITO成本較高,機械穩定性較差,即使在很小的外界機械應力作用下ITO膜也易產生微裂紋導致膜電阻增加,從而使光電器件的性能下降。石墨烯優異的光學性能和機械強度及韌性,使其在柔性光伏器件的透明電極中具有更好應用潛力[97]。Xu等[98]將氧化石墨烯溶液旋涂成膜,然后在700℃下用肼蒸汽還原,所得石墨烯薄膜的薄層電阻為1.79×104Ω/sq,電導率為22.3S/cm,將其在有機光伏電池中(OPVs)作為透明電極,所得器件的功率轉換效率為0.13%。這種方法制備得到的石墨烯薄膜不僅可以用于有機光伏電池,還可以用于其他光學器件,例如平板顯示器等。Zhang等[99]對氧化石墨烯進行950℃熱還原,再使用標準工業光刻以及O2等離子體蝕刻工藝對還原的石墨烯薄膜進行精確可控地刻蝕,制備了石墨烯網狀透明電極(GME),提高了電極的透光率。

GO的二維納米材料屬性:納米厚度、微米級平面尺寸從而具有極高的比表面積;高氧化程度GO的非晶態特征,使其能作為良好的2D模板,應用于制備納米復合材料.2016年Huang[84]等人發明了一種自下而上的方法來制備類石墨烯二維Al2O3納米片.在這種方法中,GO被用作2D模板,硫酸鋁與氫氧化鋁的共沉淀物(BAS)首先沉積到GO片上,形成的GO-Al復合板煅燒除去GO,轉換成二維Al2O3納米片,示意圖如圖8(a)所示.GO的非晶態特征使BAS能均勻地涂布在GO片上,而BAS的緩慢穩定的分解保證了二維形狀的完整性.所制備的γ-Al2O3納米片作為吸附劑去除水中氟離子,吸附速度快,吸附容量大,而且在催化、環境、心理科學和復合材料方面得到廣泛應用.。氧化石墨烯分散液為棕黑色溶液。

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氧化石墨烯可以用于提高環氧樹脂、聚乙烯、聚酰胺等聚合物的導熱性能。通常而言,碳基填料可以提高聚合物的熱導率,但無法像提高導電性那么明顯,甚至低于有效介質理論。其原因可能是因為熱能傳遞主要是以晶格振動的形式,填料與聚合物之間以及填料與填料之間較弱的振動模式也會增加熱阻。液態硅橡膠(LSR)廣泛應用于電子器件的密封。然而,在一般情況下,LSR的導熱性較差使得涂層或盆栽器件散熱過量,從而導致器件損壞或壽命降低。為了緩解這一現狀,Mu等人研究了寬體積范圍內填充ZnO的硅橡膠的熱導率,并研究了形成的導電粒子鏈對熱導率的影響。同時也研究了Al2O3用量對硅橡膠導熱性能和力學性能的影響。氧化石墨含有豐富的羥基、羧基和環氧基等含氧官能團,更高的氧化程度,更好的剝離度。云南新型石墨烯復合材料使用方法

利用氧化石墨烯制備的石墨烯導熱膜,導熱系數高。福建制造石墨烯復合材料使用方法

在橡膠類體系中,需要同時兼顧材料的強度與韌性,因此對GO的分散性和GO與橡膠基體間的相互作用要求更高。主要通過將GO與橡膠分子交聯,或對GO改性,增強其對橡膠分子的親和性來實現47,48。Liu等42以極性XNBR為載體,將GO轉移到SBR基體中。GO懸浮液與XNBR膠乳混合,然后將其加入到SBR膠乳中,再進行膠乳共凝聚。用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對填料在SBR基體中的分散進行了表征并研究了納米復合材料的力學性能。研究發現,XNBR可以通過氫鍵與GO相互作用,并與SBR形成化學交聯。因此XNBR可以防止SBR基體中GO片層聚集,改善GO和SBR的相互作用。圖5.1中描述了XNBR對GO和SBR相互作用的影響。福建制造石墨烯復合材料使用方法

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