石墨烯有关复合材料的应用解析及其性质解析

石墨烯新材料 2020-04-29 16 0

石墨烯


      石墨烯的性质

      石墨烯是碳的结晶体,是一种非金属材料,色泽银灰,质软,具有金属光泽。莫氏硬度为1~2,比重2.2~2.3,其容重一般为1.5~1.8。

      石墨烯的熔点极高,在真空下到3000℃时才开始软化的趋向溶融状态。石墨烯在加热到2000℃,其强度反而较常温时提高一倍,但石墨烯的耐氧化性能差,随着温度的提高氧化速度逐渐增加。

      石墨烯的导热性和导电性是相当的,其导电性比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比一般的非金属高100倍。

      石墨烯具有良好的润滑性和可塑性,石墨烯摩擦系数小于0.1,石墨烯可展成透气薄片,但高强石墨烯硬度很大,以至用金刚石刀具都难以加工。

      石墨烯有关复合材料的应用解析

      基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向, 其在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出了优良性能, 具有广阔的应用前景。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上,而随着对石墨烯研究的深入, 石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用也越来越受到人们的重视。石墨烯制成的多功能聚合物复合材料、高强度多孔陶瓷材料,增强了复合材料的许多特殊性能。

      石墨烯的制备方法之取向附生法

      取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯,首先让碳原子在1150℃下渗入钌,然后冷却,冷却到850℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,最终镜片形状的单层的碳原子会长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖后,第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌产生强烈的相互作用,而第二层后就几乎与钌完全分离,只剩下弱电耦合。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。"

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