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。石墨烯导热性能优异,可制备导热复合材料、散热涂料等。常州附近石墨烯复合材料产品介绍
在橡胶类体系中,需要同时兼顾材料的强度与韧性,因此对GO的分散性和GO与橡胶基体间的相互作用要求更高。主要通过将GO与橡胶分子交联,或对GO改性,增强其对橡胶分子的亲和性来实现47,48。Liu等42以极性XNBR为载体,将GO转移到SBR基体中。GO悬浮液与XNBR胶乳混合,然后将其加入到SBR胶乳中,再进行胶乳共凝聚。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对填料在SBR基体中的分散进行了表征并研究了纳米复合材料的力学性能。研究发现,XNBR可以通过氢键与GO相互作用,并与SBR形成化学交联。因此XNBR可以防止SBR基体中GO片层聚集,改善GO和SBR的相互作用。图5.1中描述了XNBR对GO和SBR相互作用的影响。常州附近石墨烯复合材料商家利用氧化石墨烯制备的石墨烯导热膜,导热系数高。
化学氧化还原法制备石墨烯是**有希望实现工业化宏量生产的方法之一,与其它方法相比,化学氧化还原法具有成本低廉、工艺简单、生产设备简易、单次产量比较大、产品层数集中(1~3层)等诸多优点,但其石墨烯的sp2杂化完美结构很难通过还原的方式完全恢复,难以得到电、热等方面的优异性能[28-29].氧化石墨还原法是先用强氧化剂将石墨氧化,通过氧化反应在石墨边缘接上一些羧基,并在石墨层间插入一些环氧基团、羟基和酮基,使石墨层间距增大,范德华力变小,环氧基团、羟基和酮基等基团的引入有利于石墨片层的剥离.氧化石墨经适当的超声波剥离处理,得到氧化石墨烯纳米片.然后再还原剥离的氧化石墨烯片,常用的还原剂有水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸、对苯二酚等,然而这些还原剂的毒性大,对人体和环境均易造成伤害,因此寻找无毒、无害的绿色还原剂或还原方式显得尤为迫切.还原可以去除氧化石墨烯的大部分环氧基团、羟基、酮基,制备出还原氧化石墨烯纳米片,但氧化石墨烯边缘的羧基很难被还原.由于强氧化剂的氧化作用,氧化石墨烯虽然经过一定的还原剂还原,其晶格结构得到一定的修复,但很难完全还原到石墨六角蜂巢状结构。
目前,国内很多机械领域正向智慧化方向发展,传感器、数据采集、发送、传输、接收设备成为必然,但很多自动化器件在潮湿、雨雪天气下具有湿滞严重、电阻漂移、数据采集传输困难等缺陷。考虑将氧化石墨烯应用于机械自动化领域,可以提高数据采集、传输的准确性。(2)石墨烯的制备方法有多种,其中化学气相沉积法和氧化还原法应用**为***。(3)石墨烯广泛应用在材料化学领域中且优势明显:如石墨烯及其衍生物是许多合成催化剂的重要组分,广泛应用于化学、电化学或光学反应的催化剂,或者作为用于加载金属、氧化物、酶或其他碳纳米材料的催化剂的碳质载体;此外,石墨烯也成为了电池材料、无机材料、电容器的新型制备材料。(4)目前,国内很多机械领域正向智慧化方向发展,将氧化石墨烯应用于机械自动化领域,可以**提高数据采集、传输的准确性。(5)石墨烯目前在油田化学领域的应用有了新进展,尤其是钻井液降滤失剂以及纳米孔隙页岩封堵剂已经初见成效。氧化石墨烯分散液可与复合材料进行原位复配,从而赋予复合材料导电、导热、增强、阻燃、抑菌等性能。
许多对聚合物/碳纳米管纳米复合材料的研究目的在于开发和利用碳纳米管出色的力学性能,同时对聚合物基体引入一些新的性能,比如导电性、导热性等。但是,尽管许多工作集中在聚合物/碳纳米管纳米复合材料的研究上,许多问题仍然存在。相比于碳纳米管,制备基于石墨烯的结构和功能体系更加可行,这是因为石墨烯具有更大的比表面积,更强的界面结合力,以及同样出色的物理性能。完美石墨烯的杨氏模量和断裂强度高达1TPa和130GPa[41],而制备复合材料**常用的改性及还原石墨烯的杨氏模量也可达到250GPa[57,58],高出一般的聚合物2~3个数量级,因此,在聚合物中加入改性或还原石墨烯同样能有效地增强聚合物的力学性能。氧化石墨烯分散液为棕黑色溶液。常州新型石墨烯复合材料商家
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。常州附近石墨烯复合材料产品介绍
GO的亲水性好,易于分散到水泥基复合材料中。表5.3总结了文献中GO对于水泥基复合材料力学性能的影响,由表5.3中的实验数据可见,添加GO能够提高水泥基复合材料早期和后期的力学强度。由于国内外各研究者所用的GO不同,所以实验结论中GO的比较好掺量以及对于水泥复合材料的提升效果也有较大差异。关于GO与水泥基复合材料的作用机制,研究者也有不同的观点,目前仍没有定论。水泥基复合材料本身是由水泥,水,砂,石等几种不同物质组合在一起形成的一种混合材料,所以,从宏观方面,其性能和组成材料有很大关系,水泥、水/胶凝材料的比例、GO类型和养护龄期等因素对水泥基复合材料的机械强度都有很大影响。从微观方面,GO的聚集、分散、尺寸和官能团也对水泥基复合材料的力学性能有影响。常州附近石墨烯复合材料产品介绍
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