石墨烯的开发应用

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石墨烯的开发应用右墨烯是口前已知最硬的，同时拥冇最高电导和热导性能的物质。它的优异性质如卜指标数值备注热导率约为4000wm/k是铜的5倍电导率约为2000s/cm强度约为130GPA是钢的50倍比表面积理论值约为2675m2/g超高，是碳纳米管的2倍电荷迁移性拥冇最快的电荷迁移性密度约为2g/cm3是铜的1/4倍单碳层石墨烯厚度约为0.335纳米因此，石墨烯已往高性能复合材料、显示材料和传感材料等精密电子功能材料、超级电容器、燃料电池、储能材料等新能源材料的应用开发方面，具备十分突出的表现。特别在高性能复合材料方面，表现优异。需要强调的是：石墨烯微片具冇超大的形状比（直径/厚度比），并具冇右舉的基木导电性质和优良的润滑、耐腐蚀、耐高温特性。研究衣明石墨烯是目前发现的材料当中强度最高的材料，其强度其至超过了金刚石，因此，石墨烯微片的强度也是令人嘱H的。同时，石墨烯微片具有纳米号度，容易与其它材料如聚合物材料均匀复合，并形成良好的复合界面。所以，石墨烯微片可以将石墨烯的高强度、润滑、耐高温以及导电特性带到复合材料当中，从而可以设计、制备高性能复合材料。石墨烯微片的加入可以使原來的教料强度、换度更高，可以使涂料的耐腐蚀性改善、耐磨性提高；此外，右墨烯微片还将赋予复介材料（駛料、橡胶、纤维、油墨）优良的导电、抗静电性能。总Z,石墨烯微片是各种星料、橡胶、纤维、油墨等产品的优良改性剂，有望在聚酰亚胺（PI）、尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯硫醛（PPS）、聚屮醛（POM）、聚氨酯（PU）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、丙烯席■丁二烯■苯乙烯（ABS）等各类塑料的改性中发挥重要的作用。因此，石墨烯以及石墨烯微片在国防工业、航空航天工业、汽车工业，通讯产业及能源产业等领域，都将具有广泛的应用前景。近年來，不少国内外机构也把应用开发重点放往将石墨烯取代碳纳米管作用的可能性上。 石墨烯及石墨烯微片在能源开发上的应用在能源开发领域，石墨烯及石墨烯微片的应川开发也在蓬勃兴起。超级电容器是一个热点。制备超级电容器盂要的高传导性，高比表面枳的电极，石墨烯正是首选的插入电极材料Z—。在超级电容器的制备方而，能量和寿命一直是才盾的两方面,而石墨烯的添加，可以比较方便地解决。因此,有专家认为：电容器行业将产生显著的改变。对于石墨烯及石墨烯微片在锂离子电池、燃料电池两极材料上的应用开发,以及石墨烯储氢材料的开发等等，正在广泛开展，前景广阔。石墨烯及石墨烯微片在高级复合材料上的应用石墨烯（石墨烯微片）复合材料：泛指将右墨烯（右墨烯微片）分散于某一种犁料、橡胶的基体屮，并使整体产品具有了石墨烯的某类优杲功能，比如强度、硬度、电导性或热导性的改善等。特别船要強调的是：石墨烯微片具有超人的形状比（直径/厚度比），并具有石墨的基本导电性质和优良的润滑、耐腐蚀、耐高温特性。研究表明石墨烯是H前发现的材料当中强度最高的材料，其强度共至超过了金刚石，因此，石墨烯微片的强度也是令人喝目的。同时，石墨烯微片具冇纳米号度，容易与其它材料如聚合物材料均匀复合，并形成良好的复合界面。所以，石墨烯微片可以将石墨烯的高强度、润滑、耐髙温以及导电特性带到复合材料当中，从而可以设汁、制备高性能复介材料。右墨烯微片的加入可以使原来的塑料強度、硬度更人；可以使涂料的耐腐蚀性改善、耐磨性提高；此外，石墨烯微片还将赋予复合材料（塑料、橡胶、纤维、油墨）优良的导电、抗静电性能。总之，石墨烯微片是各种塑料、橡胶、纤维、油堪等产品的优良改性剂，冇望在聚酰亚胺（PT）、尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯硫醯（PPS）、聚甲醛（POM）、聚氨酯（PU）、聚对苯二甲酸乙二醉酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、丙烯M-J-烯-苯乙烯共聚物（ABS）等各类塑料的改性小发挥重要的作用。 在复合材料开发领域，鉴于石墨烯及石墨烯微片具备的优异的电导、热导性质，并拥冇超高的比农面积，以及在塑料、橡胶、树脂等基体上可良好分散的性质，因此，它可川于制备各种高级抗:静电材料，储油罐内衬材料，输油管増强功能材料等等。用于贮存和运输挥发性燃料的容器通常是犁胶的复介材料，植入石墨烯微片厉，会级数倍增它的硬度和强度等力学性能，并改善其可电学性能，达到安全抗静电标准。所以，石墨烯及石墨烯微片在高级涂层材料具冇雨要应用。同时，右墨烯及右墨烯微片可以用于新型家用电器材料。也可以制备同时具备高传导性及易加工性能的特姝导电油墨，用于无线电识別标志、高分辨率背光显示器、传感器、柔性电缆连接器及特殊包装材料等等。石墨烯及石墨烯微片在航空航天领域的应用在航空航天领域，石墨烯及右墨烯微片的应用开发研究己经涉及许多方面，如：航空航天器刹车系统使用的新材料开发；EMI(Electromagneticinterference)电磁干扰；RFI(Radiofrequencyinterference)无线屯射频T■扰；BSD(Electrostaticdislodge)去静电精密电子功能材料应用等方而,前景广阔。石墨烯及其石墨烯微片在汽车工业上的应用在汽车工业应用开发上，石墨烯的用途也广受关注。石墨烯及石墨烯微片优异的电导和机械性能，对于制备汽车汕箱的新材料、制造超硬汽车外壳的新材料、新-•代电动汽车的电池开发，以及在电喷涂ESP(electrostaticspraypainting)方面，都有广阔的应用前景。