聚合物基石墨烯纳米复合材料的研究进展

聚合物基石墨烯纳米复合材料是近年来开发的新型聚合物基复合材料,将具有独特结构和优异性能的石墨烯添加到聚合物中,可以显著提高聚合物基体的导电导热能力和力学性能。首先简要介绍石墨烯的结构、性能和制备方法,然后重点综述聚合物基石墨烯纳米复合材料的制备以及其在导电导热性能和力学性能等方面的最新研究进展。     

聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料研究进展

氧化石墨烯作为石墨烯的重要衍生物,原料来源广泛,制备过程简单,成本低廉,具有优异力学性能、耐磨性能以及吸附性能等,其还原产物具有优良的导电性能和导热性能等,是聚合物基纳米复合材料的理想填料。近年来,随着复合材料制备方法的不断革新,聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料得到了快速发展,并在储能、阻燃等领域实现了规模化应用,有助于引领聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料相关产品的进一步开发和应用。本文系统介绍了氧化石墨烯的改性方法,综述了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的研究进展,展望了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的发展前景。     

聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料研究进展

氧化石墨烯作为石墨烯的重要衍生物,原料来源广泛,制备过程简单,成本低廉,具有优异力学性能、耐磨性能以及吸附性能等,其还原产物具有优良的导电性能和导热性能等,是聚合物基纳米复合材料的理想填料。近年来,随着复合材料制备方法的不断革新,聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料在储能、阻燃等领域实现了规模化应用,有助于引领聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料相关产品的进一步开发和应用。该文系统介绍了氧化石墨烯的共价改性方法以及非共价改性方法,综述了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的研究进展,展望了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的发展前景。     

功能化石墨烯／聚合物基复合材料性能研究进展

石墨烯（GE）是碳原子紧密堆积而成的蜂窝状单层原子,由于其独特的二维结构和优异的结晶学质量,使得GE具有诸多优异的性能,即独特的电子、热力学和机械性能等引起了研究者们极大的兴趣。利用功能化石墨烯改性聚合物复合材料相应的性能有明显的增加,故文中分析了采用熔体复合、溶液复合以及原位复合等方式制备的石墨烯／聚合物复合材料的微观结构与导电、导热、介电以及力学性能的关系。     

聚合物基导热复合材料的性能及导热机理

采用不同品种、粒径的导热填料和基体树脂,以熔融共混方法制备聚合物/填料体系导热功能复合材料。研究了复合材料热导率λ和体积电阻率ρ_v随不同填料、粒径等因素的变化规律及其内在原因。不同填充体系的热导率均随填料粒径的减小而降低,而电导率则相反;复合体系热导率随填料含量的增加始终呈逐步上升趋势,未表现出电导率那样的急剧变化。研究表明：复合体系热导率和电导率变化的差异主要是由于二者具有不同的传导机理;复合材料热导率的变化规律可以用热弹性复合增强机制进行合理解释。     

石墨烯掺杂聚合物基PTC复合材料的研究进展

本文综述了近年来国内外聚合物基PTC复合材料的研究进展,介绍了该复合材料的制备工艺及相关的性能,阐述了影响PTC效应的主要因素及提高其稳定性的方法,展望了石墨烯掺杂聚合物基PTC复合材料的研究方向及发展前景。     

石墨烯在聚合物复合材料中的应用

石墨烯具有独特的结构和优异的性能,在改善聚合物的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力,已成为聚合物复合材料研究的热点.本文在阐述石墨烯结构、特性及其制备方法的基础上,对石墨烯改性聚合物复合材料方面的研究进展进行了综述,并展望了石墨烯-聚合物复合材料的发展前景及研究方向.     

聚合物/石墨烯复合材料流变学的研究进展

流动与变形是材料在生产及应用过程的普遍现象,而聚合物复合材料往往具有较为复杂的流动与变形行为。基于石墨烯的聚合物复合材料是近年来材料领域的研究热点之一,以流动与变形为研究对象的流变学对于深入探究这类复合体系的结构与性能具有重要意义。综述了针对聚合物/石墨烯复合材料的流变学的研究进展,并展望了聚合物/石墨烯复合材料流变学研究的发展方向。     

聚合物/定向石墨烯复合材料研究进展

综述了近几年国内外关于石墨烯在聚合物基体中定向排列的方法及其研究进展,包括层层自组装、抽滤诱导自组装、挥发诱导自组装和外加场诱导自组装等。介绍了石墨烯的定向排列对聚合物复合材料力学、导电、导热等性能的影响。此外,对聚合物/定向石墨烯复合材料的未来发展方向进行了展望。     

聚合物基泡体复合材料的传热性能及机理

讨论了聚合物基泡体复合材料的隔热原理和性能。分析了一些估算填充聚合物复合材料热导率的公式。由于泡沫材料的固有特点，可以明显地改善复合材料的保温隔热性能。     

聚合物／石墨烯复合材料研究进展

综述了近年来聚合物／石墨烯复合材料在制备、表征建模、结构性应用和功能性应用等方面的研究进展,重点介绍了其中一些具有优异性能的研究体系及今后在研究中需要解决的关键问题。     

聚合物基复合材料导热模型及其研究进展

本文对聚合物基复合材料的各种导热模型进行了归纳和总结,包括理论性和经验性的模型。模型描述是多方面的,包括粒子填充型、纤维填充型、纤维布增强型等,并做出评价,提出应用过程中的一些建议。     

聚合物/石墨烯介电复合材料研究进展

石墨烯具有超高的电导、热导率和比表面积,逾渗阈值很低,是一种理想的介电填充改性材料。综述了近年来国内外聚合物/石墨烯介电复合材料研究进展,指出将导电填料掺入聚合物基体中以制备具有轻质和优异介电性能的复合材料被认为是最有前途的工艺之一,高效实现石墨烯在聚合物中的均匀分散、解决界面缺陷、降低漏电流仍是今后的主要研究方向。     

氧化石墨烯复合水泥基材料的分子动力学模拟

氧化石墨烯（GO）边缘的大量含氧官能团具有更好的反应活性，能够有效的增强水泥基材料的性能。本文为探究氧化石墨烯中各含氧官能团对水泥基材料性能的影响，建立了GO/C-S-H、GO羧基/C-S-H、GO羟基/C-S-H和GO环氧基/C-S-H模型。采用分子动力学的方法对复合材料的力学参数、界面吸附能、动力学特性进行研究。结果表明：GO的加入使复合材料的杨氏模量提高了10.7%，泊松比提高了12%。GO中的环氧基有助于复合材料界面的稳定性，羟基有助于复合材料内部原子间作用更紧密。含氧官能团与钙原子间的钙氧键是粘聚力的来源之一，钙氧键键长的顺序为Ca-OH相似文献   

石墨烯表面化学镀铜及铜/石墨烯复合材料的性能研究

采用化学镀与冷压烧结相结合的方式成功制得石墨烯均匀分布的铜/石墨烯复合材料。对比了纯铜和石墨烯质量分数不同的铜/石墨烯复合材料的微观形貌、热导率、电阻率、显微硬度和摩擦因数。结果表明,随着石墨烯质量分数的增大,铜/石墨烯复合材料的电阻率提高,热导率略降,显微硬度先增大后降低,摩擦因数显著降低。含1.5%石墨烯的铜/石墨烯复合材料的综合性能最佳。     

聚合物基导热复合材料的研究进展

阐述了聚合物基导热复合材料的导热机制。综述了国内外导热胶粘剂、导热橡胶和导热塑料等研究进展。介绍了提高复合材料导热性能的途径,并在此基础上,展望了聚合物基导热复合材料的应用前景和未来的发展方向。     

聚合物基复合材料导热模型及热导率方程的研究

根据导热填料在聚合物基体中的分布，提出了导热聚合物基复合材料两相体系的“海岛-网络”模型；并结合逾渗理论及其在导电复合材料中的应用，建立了导热复合材料的逾渗热导率方程。实验证明，该模型及热导率方程符合实际而且适用于高含量填充型导热聚合物基复合材料热导率的预测。     

石墨烯/聚合物纳米复合材料制备与微波吸收性能研究进展

二维片状的石墨烯不仅具有优异的力学、热学和电学性能,而且还具有较好的微波吸收特性。自它被发现以来,一直受到科学界的广泛关注,目前已有学者将其与聚合物复合,制备了石墨烯/聚合物纳米复合材料,这种新型微波吸收材料不仅吸波效果好而且密度小、易加工。目前石墨烯/聚合物纳米复合材料用于微波吸收的报道还比较少,该研究基本处于起步阶段。本文首先概述了石墨烯独特的物理结构和优异的力学、热学、电学性能,然后综述了石墨烯/聚合物纳米复合材料的制备方法,并分析了其微波吸收机理,最后结合国内外研究现状展望了石墨烯/聚合物纳米复合材料制备与微波吸收性能研究的发展方向,指出调控复合材料的微观形貌,对石墨烯进行磁性掺杂,探索石墨烯与聚合物微波吸收的协同效应将成为今后研究的重点和热点。     

石墨烯在聚合物基复合材料中的应用研究进展

介绍了石墨烯(GNs)/聚合物复合材料的制备方法(如溶液共混、熔融共混、原位聚合和层层组装等)、性能(如电性能、力学性能和热性能等)及其应用进展。最后指出了GNs在聚合物基复合材料应用中所存在的问题,并且对该复合材料的发展前景进行了展望。