石墨烯的开发应用
石墨烯是目前已知最硬的,同时拥有最高电导和热导性能的物质。它的优异性质如下:
因此,石墨烯已在高性能复合材料、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:石墨烯微片具有超大的形状比(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。研究表明石墨烯是目前发现的材料当中强度最高的材料,其强度甚至超过了金刚石,因此,石墨烯微片的强度也是令人瞩目的。同时,石墨烯微片具有纳米厚度,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来的塑料强度、硬度更高,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)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(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)、丙烯腈-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。近年来,不少国内外机构也把应用开发重点放在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用开发也在蓬勃兴起。超级电容器是一个热点。制备超级电容器需要的高传导性,高比表面积的电极,石墨烯正是首选的插入电极材料之一。在超级电容器的制备方面,能量和寿命一直是矛盾的两方面,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:泛指将石墨烯(石墨烯微片)分散于某一种塑料、橡胶的基体中,并使整体产品具有 了石墨烯的某类优异功能,比如强度、硬度、电导性或热导性的改善等。
特别需要强调的是:石墨烯微片具有超大的形状比(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。研究表明石墨烯是目前发现的材料当中强度最高的材料,其强度甚至超过了金刚石,因此,石墨烯微片的强度也是令人瞩目的。同时,石墨烯微片具有纳米厚度,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来的塑料强度、硬度更大;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)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(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)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等各类塑料的改性中发挥重要的作用。
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,并拥有超高的比表面积,以及在塑料、橡胶、树脂等基体上可良好分散的性质,因此,它可用于制备各种高级抗静电材料,储油罐内衬材料,输油管增强功能材料等等。用于贮存和运输挥发性燃料的容器通常是塑胶的复合材料,植入石墨烯微片后,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有重要应用。同时,石墨烯及石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殊导电油墨,用于无线电识别标志、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,石墨烯及石墨烯微片的应用开发研究已经涉及许多方面,如:航空航天器刹车系统使用的新材料开发; EMI (Electromagnetic interference)电磁干扰;RFI (Radio frequency
interference)无线电射频干扰;ESD (Electrostatic dislodge)去静电精密电子功能材料应用等方面,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,对于制备汽车油箱的新材料、制造超硬汽车外壳的新材料、新一代电动汽车的电池开发,以及在电喷涂ESP (electrostatic spray painting)方面,都有广阔的应用前景。
石墨烯的开发应用
石墨烯是目前已知最硬的,同时拥有最高电导和热导性能的物质。它的优异性质如下:
因此,石墨烯已在高性能复合材料、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:石墨烯微片具有超大的形状比(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。研究表明石墨烯是目前发现的材料当中强度最高的材料,其强度甚至超过了金刚石,因此,石墨烯微片的强度也是令人瞩目的。同时,石墨烯微片具有纳米厚度,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来的塑料强度、硬度更高,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)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(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)、丙烯腈-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。近年来,不少国内外机构也把应用开发重点放在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用开发也在蓬勃兴起。超级电容器是一个热点。制备超级电容器需要的高传导性,高比表面积的电极,石墨烯正是首选的插入电极材料之一。在超级电容器的制备方面,能量和寿命一直是矛盾的两方面,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:泛指将石墨烯(石墨烯微片)分散于某一种塑料、橡胶的基体中,并使整体产品具有 了石墨烯的某类优异功能,比如强度、硬度、电导性或热导性的改善等。
特别需要强调的是:石墨烯微片具有超大的形状比(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。研究表明石墨烯是目前发现的材料当中强度最高的材料,其强度甚至超过了金刚石,因此,石墨烯微片的强度也是令人瞩目的。同时,石墨烯微片具有纳米厚度,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来的塑料强度、硬度更大;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)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(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)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等各类塑料的改性中发挥重要的作用。
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,并拥有超高的比表面积,以及在塑料、橡胶、树脂等基体上可良好分散的性质,因此,它可用于制备各种高级抗静电材料,储油罐内衬材料,输油管增强功能材料等等。用于贮存和运输挥发性燃料的容器通常是塑胶的复合材料,植入石墨烯微片后,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有重要应用。同时,石墨烯及石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殊导电油墨,用于无线电识别标志、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,石墨烯及石墨烯微片的应用开发研究已经涉及许多方面,如:航空航天器刹车系统使用的新材料开发; EMI (Electromagnetic interference)电磁干扰;RFI (Radio frequency
interference)无线电射频干扰;ESD (Electrostatic dislodge)去静电精密电子功能材料应用等方面,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,对于制备汽车油箱的新材料、制造超硬汽车外壳的新材料、新一代电动汽车的电池开发,以及在电喷涂ESP (electrostatic spray painting)方面,都有广阔的应用前景。