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石墨烯在涂料中的应用

作者:济宁晨旭化工直销 时间:2017-12-30 10:29:22 来源:原创

目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

目前除了石墨烯产品除了在涂料,电池,导热板上做出了实质性的突破,今天咱们就讲一下石墨烯在防腐涂料中的应用。

先简单介绍一下石墨烯,实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(AndreGeim)和克斯特亚·诺沃消洛夫(KonstantinNovoselov)发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,于是薄片越来越薄,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。

这以后,制备石墨烯的新方法层出不穷,经过5年的发展,人们发现,将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远了。因此,在随后三年内,安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应,他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。在发现石墨烯以前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。

因为石墨烯具有远水亲油性,并具有超强的导热性和导电性能,石墨烯在水中因为爱德华力容易团聚,所以在油性涂料中率先得到了应用。

石墨烯涂料:石墨烯的导电性能优铁,银粉,铜粉等导线材料,同时还具有很好的的韧性,可以弯曲,是目前已知的强度最高的炒料之一,以石墨烯位填料,添加到油性环氧涂料中,增加物理隔绝性能,提高涂料的导电性。

石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系5300W/mK,是目前为止导热系数最高的碳材料,高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK)。当它作为载体时,它的导热系数也可达600W/mK,此外石墨烯的弹道热导率使单位圆周和长度的碳纳米管的弹道热导率的下限下移,应用于石墨烯导热涂料。



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