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石墨烯在功能性涂料应用中的研究进展

2017-09-12杨修宝崔定伟

电子元件与材料 2017年9期

杨修宝,崔定伟,瞿 研

(1. 常州第六元素材料科技股份有限公司,江苏 常州 213000;2. 江苏道蓬科技有限公司,江苏 南通 226000)

石墨烯专栏

石墨烯在功能性涂料应用中的研究进展

杨修宝1,崔定伟2,瞿 研1

(1. 常州第六元素材料科技股份有限公司,江苏 常州 213000;2. 江苏道蓬科技有限公司,江苏 南通 226000)

简单介绍了石墨烯的特点,并总结了其在导电涂料、防火涂料、防污涂料和重防腐涂料中的研究及应用概况。最后分析了石墨烯在功能性涂料中的应用瓶颈,并对石墨烯在功能性涂料中的应用前景进行了展望。

石墨烯;功能涂料;综述;应用前景;电导率;屏蔽

石墨烯是单层二维蜂窝状碳网络结构,平面内由周期性紧密排列的碳六元环构成,各碳原子之间通过 sp2杂化轨道相连接。它可以卷曲成零维(0D)的富勒烯和一维(1D)的碳纳米管(CNT),或通过范德华力堆垛成三维(3D)的石墨,因此石墨烯被认为是构成其他碳材料的基本单元[1]。

目前石墨烯可以分为单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯。顾名思义,单层石墨烯是由一层石墨烯构成;双层石墨烯是由两层石墨烯构成;少层石墨烯是由三到十层石墨烯构成;超过十层则被认为是石墨纳米微片。不同层数的石墨烯具有不同的物理化学性质。单层石墨烯完美的碳晶体结构使其具有优异的性能:超强的力学性能,其杨氏模量高达1100 GPa ,断裂强度高达130 GPa;高达200 000 cm2/(V·s)的电子迁移率;室温下约5000 W/(m·K)的热导率;97.7%的可见光透过率;优异的物理阻隔性;高达2630 m2/g的理论比表面积等[2]。……

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