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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

目前,國內很多機械領域正向智慧化方向發展,傳感器、數據采集、發送、傳輸、接收設備成為必然,但很多自動化器件在潮濕、雨雪天氣下具有濕滯嚴重、電阻漂移、數據采集傳輸困難等缺陷。考慮將氧化石墨烯應用于機械自動化領域,可以提高數據采集、傳輸的準確性。(2)石墨烯的制備方法有多種,其中化學氣相沉積法和氧化還原法應用**為***。(3)石墨烯廣泛應用在材料化學領域中且優勢明顯:如石墨烯及其衍生物是許多合成催化劑的重要組分,廣泛應用于化學、電化學或光學反應的催化劑,或者作為用于加載金屬、氧化物、酶或其他碳納米材料的催化劑的碳質載體;此外,石墨烯也成為了電池材料、無機材料、電容器的新型制備材料。(4)目前,國內很多機械領域正向智慧化方向發展,將氧化石墨烯應用于機械自動化領域,可以**提高數據采集、傳輸的準確性。(5)石墨烯目前在油田化學領域的應用有了新進展,尤其是鉆井液降濾失劑以及納米孔隙頁巖封堵劑已經初見成效。常州第六元素是專業從事石墨烯研發、生產及銷售的專精特新小巨人企業。常州合成石墨烯復合材料圖片

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石墨烯先和聚合物單體或者預聚物混合均勻,有時候也可以在合適的溶劑中混合,然后進行聚合反應。化學改性或者還原的氧化石墨烯表面含有或殘留一些官能團,這些官能團能直接與聚合物共價連接,也能作為反應點對石墨烯進行進一步的改性,比如利用ATRP共價接枝上聚合物鏈[138,159]。目前報道的利用原位聚合法制備的復合材料包括聚氨酯[160]、聚苯乙烯[161]、聚甲基丙烯酸甲酯[162]、環氧樹脂[163,164]、聚硅氧烷[140]等。原位聚合法的優點在于它能使聚合物和填料之間形成很強的界面作用,有利于應力傳遞,同時也能使納米填料均勻的分散在基體中。但是,體系的粘度通常會隨著聚合反應的進行而增加,這會給后續處理以及材料成型上帶來一定的麻煩。河北石墨烯復合材料有哪些石墨烯產品廣泛應用于電子器件、儲能材料、傳感器、半導體、航天、復合材料以及生物醫藥等領域。

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隨著我國經濟的發展以及對于基礎建設的大力推進,**、易施工、價廉的混凝土的用量日益增加,然而由于混凝土基體內部存在微裂縫和孔隙的缺陷,導致混凝土容易遭受一些腐蝕介質如氯鹽、硫酸鹽等的侵蝕,從而使混凝土構件的服役壽命縮短。利用納米材料來提高混凝土結構的耐久性能已成為目前研究的重要內容。Wang95等研究發現當GO的添加量為0.02wt.%時,可使水泥基復合材料的28天抗壓和抗折強度分別提高40.4%和90.5%,水泥基材料在3d齡期的放熱量及放熱速率下降50%,這在很大程度上減少了由于水泥水化熱的作用導致溫度應力而出現裂縫。可見GO的添加既能夠增強水泥基的力學強度,又能夠減小外界腐蝕因子對水泥的侵蝕,從而提高了水泥的耐久性能。

石墨烯的研究熱潮也吸引了國內外材料制備研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年,Geim等***用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結構存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質量石墨烯,但存在產率低和成本高的不足,不滿足工業化和規模化生產要求,目前只能作為實驗室小規模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,CVD)***在規模化制備石墨烯的問題方面有了新的突破。CVD法是指反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面,進而制得固體材料的工藝技術。麻省理工學院的Kong等、韓國成均館大學的Hong等和普渡大學的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易沉積爐,通入含碳氣體,如:碳氫化合物,它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯,通過輕微的化學刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。氧化石墨應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。

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由于石墨烯獨特的電子結構及良好的導電性,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模生產并且可加工性極好,所以以氧化石墨烯為原料制備石墨烯透明導電薄膜是一種重要的制備手段。在這種方法中,首先通過旋涂、浸涂、真空抽濾、LB組裝等方法做成氧化石墨烯薄膜,再通過化學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]。科學家們也開發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值調至10得到穩定的石墨烯分散液,再通過噴涂的方法得到了透明導電薄膜[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電薄膜,這種薄膜的薄膜電阻為8kΩ/sq,而可見光區的透過率為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,可見光透過率為70%的導電薄膜[117]。Coleman課題組將在有機溶劑中直接超聲剝離的石墨烯進行抽濾成膜,得到了電阻約為3kΩ/sq。石墨烯復合材料可用于注射和擠出成型制件,作為粒子材料應用于礦用管、給水管及汽車電器配件等領域。北京石墨烯復合材料改性

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。常州合成石墨烯復合材料圖片

氧化石墨烯(GO)是化學氧化法制備石墨烯的一種中間產物,具有SP2(C=O、C=C等)和SP3(C-C、C-O-C、C-OH等)雜化結構,表面帶有大量的羥基、羧基和環氧基等含氧官能團,這些含氧官能團豐富了其表面活性,賦予了GO更多有趣的理化和生物學特性。GO具有以下特性:(1)良好的親水性,由于GO表面帶有大量的羥基、羧基和環氧基等含氧官能團,使片層間存在靜電斥力,因此可以很好的分散在水中;(2)具有較大的比表面積(2630m2/g),賦予GO超高的載藥能力;(3)獨特的兩親性,由于同時含有疏水性的平面與親水性的邊緣,使其具有特殊的表面性質,疏水***物和染料可通過π-π堆積或疏水作用等對GO進行非共價修飾而負載,而含氧官能團等親水性邊緣可為功能化修飾提供活性位點;(4)固有的光學性質及光熱轉換能力,使GO不僅能實現***細胞的生物成像,還能在***水平上實現光熱***;(5)優異的機械性能,可以改善生物支架材料的空隙結構和機械性能,包括抗壓強度和抗曲強度,而且可以加強支架的生物活性。基于這些特性,GO已被廣泛應用于生物醫學和復合材料等研究領域,尤其在藥物載體、生物成像、**的光熱***及組織再造工程等方面表現出了巨大的應用潛力。常州合成石墨烯復合材料圖片

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