從實(shí)際應(yīng)用的角度看,石墨烯需要和基板接觸,因此,減少石墨烯薄膜和基板之間的接觸熱阻是石墨烯熱管理應(yīng)用必須考慮的問題。單層或少數(shù)層石墨烯和基板之間的范德華力可以保證石墨烯和基板之間很好的熱耦合[42]。但是石墨烯薄膜由于厚度較大,范德華力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足熱從基板傳遞到石墨烯薄膜上。傳統(tǒng)的連接基板和散熱片之間的導(dǎo)熱膠由于體積和熱導(dǎo)率較低的原因,已經(jīng)滿足不了實(shí)際應(yīng)用的需求,必須采用共價鍵等其他的方式,以增強(qiáng)熱傳遞的效率。本團(tuán)隊(duì)在這方面做了一些探索性的工作,主要采用在石墨烯薄膜和二氧化硅界面引入功能化分子的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入功能化分子后,熱點(diǎn)的散熱效果提高了近1倍石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料具備優(yōu)異的抗靜電性能和阻燃性能。單層氧化石墨烯銷售廠
相變材料(PCM)通過材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來儲存及釋放能量,從而達(dá)到熱管理的目的。但是,相變材料在作為熱管理材料使用時有三個主要缺點(diǎn):本征熱導(dǎo)率低、對光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差[6()_62]。因此,通常通過添加導(dǎo)熱填料來改善這些缺點(diǎn),石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率、高長徑比而經(jīng)常被作為制備具有高性能相變復(fù)合材料的理想填料。在現(xiàn)階段研究中,石墨烯基相變復(fù)合材料在熱管理方向的應(yīng)用主要分為光-熱轉(zhuǎn)換材料、熱-電轉(zhuǎn)換材料、電-熱轉(zhuǎn)換材料三種。常規(guī)氧化石墨烯商家GO氧化石墨(粉末)為棕黑色固體。
隨著5G時代的到來,電子設(shè)備運(yùn)行速度***增加的同時,其尺寸也在向微型化發(fā)展,這勢必會導(dǎo)致電子設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱量,從而影響其穩(wěn)定性、可靠性和安全性。因此,設(shè)計(jì)和制備具有高性能的高導(dǎo)熱散熱材料是促進(jìn)電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。另外,隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的迅速增長,石油、煤炭、天然氣等不可再生化石燃料的消耗日益增多,導(dǎo)致能源愈發(fā)短缺,因此制備能夠有效吸收、轉(zhuǎn)換和利用太陽能的新型熱能存儲材料成為了目前急需解決的難題。由于石墨烯具有高熱導(dǎo)率、高吸光性及優(yōu)異的機(jī)械性能,被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。
石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應(yīng)基底及反應(yīng)容器等對其進(jìn)行調(diào)控,但其微觀結(jié)構(gòu)的可控性和重復(fù)性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關(guān)理化性能也不盡相同,甚至相差很大。因此,對于實(shí)現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結(jié)構(gòu)的控制是今后研究的一個難點(diǎn)。當(dāng)前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料,但這些石墨烯氧化物在電學(xué)性能和力學(xué)性能等方面都略有減弱,制備出來的石墨烯宏觀體材料的結(jié)構(gòu)性能也就與理論研究結(jié)果差距較大,因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發(fā)以及結(jié)構(gòu)性能的提高是至關(guān)重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學(xué)性能可應(yīng)用于環(huán)境治理和電子器件等領(lǐng)域,但石墨烯良好的透光和導(dǎo)熱性能仍待進(jìn)一步的研究應(yīng)用。石墨烯含有豐富的官能團(tuán),易于分散。
溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中,采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),通過將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)模化制備石墨烯的問題,同時也帶來了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響。為解決由此帶來的不足,研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法,并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢,取長補(bǔ)短,解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問題,完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料顏色、性能可根據(jù)客戶需求定制。單層氧化石墨烯銷售廠
可用于注射和擠出成型制件,尤其適用于煤炭、礦井以及石油天然氣運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的管材制件。單層氧化石墨烯銷售廠
根據(jù)組裝方式的不同.石墨烯能形成一維纖維結(jié)構(gòu)、二維平面結(jié)構(gòu)和三維體結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體。纖維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景,而二維和三維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在超級電容器以及環(huán)境水處理方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢。石墨烯纖維作為典型的一維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體,是一種具有大長徑比的宏觀石攫烯材料。2011年Xu等***合成石墨烯纖維,且發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維強(qiáng)度高、韌性好、可編織,可作為柔性電池的關(guān)鍵材料。時隔兩年.空心石墨烯纖維誕生,其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米。空心石墨烯纖維具有內(nèi)壁和外表面.相對于石墨烯纖維其比表面積增大,具有良好的催化、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平面結(jié)構(gòu)石墨烯宏觀體的**.足一種有序度低于石墨疊層結(jié)構(gòu)的平面宏觀石墨烯材料。Dikin等通過真空輔助抽濾氧化石墨烯膠狀懸浮液,實(shí)現(xiàn)石墨烯的定向組裝,***獲得了氧化石墨烯紙。通過對其還原即可獲得石墨烯紙。且研究表明石墨烯紙具有電導(dǎo)率高(1716S·cm)、導(dǎo)熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性。單層氧化石墨烯銷售廠