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來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-22

由于石墨烯的優(yōu)越特性,石墨烯粉體的潛在市場規(guī)模至少在萬億元以上。就目前情況來講,石墨烯市場化的至大阻礙是市場需求和價(jià)格,未來產(chǎn)業(yè)化之路遙遙,需要部門的支持,和研發(fā)人員的開拓創(chuàng)新,相信通過共同努力,石墨烯粉體將在更多的領(lǐng)域大放異彩。作為電極材料,石墨烯粉體是一種優(yōu)異的陽極材料,被認(rèn)為是可以替代硅的芯片材料。此外,在柔性屏幕、可穿戴設(shè)備、太陽能充電等領(lǐng)域的應(yīng)用還有待挖掘。石墨烯粉體具有優(yōu)異的機(jī)械性能和生物相容性。作為增強(qiáng)填料,可以明顯提高生物材料的力學(xué)性能。石墨烯粉體作為熱導(dǎo)體,比目前任何一種材料都具有更好的導(dǎo)熱性。北京云母粉公司

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石墨烯是一種二維晶體,從石墨材料中剝離出來,由碳原子組成的原子厚度只有一層。石墨烯在狹義上是指單個石墨,厚度為0.335nm,只有一層碳原子。但是實(shí)際上,10層以內(nèi)的石墨結(jié)構(gòu)也叫石墨烯,10層以上叫石墨膜。單層石墨烯是指只有一個碳原子層厚度的石墨,碳原子之間通過共價(jià)鍵連接在一起,形成蜂窩結(jié)構(gòu)。好的石墨烯粉體具有理想的二維晶體結(jié)構(gòu),由六邊形晶格組成。石墨烯粉體以其特殊的結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的性能,引起了科學(xué)界的較大關(guān)注,成為材料科學(xué)研究熱點(diǎn)。黑龍江功能性粉體石墨烯粉體普遍應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、大功率節(jié)能LED照明、超薄液晶電視等散熱領(lǐng)域。

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石墨烯粉體獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)性能,是一種二維晶體。例如,它具有高達(dá)130GPa的強(qiáng)度、100倍于硅的高載流子遷移率、高的熱導(dǎo)率、良好的柔韌性和接近20%的伸長率、高達(dá)2600m2/g的比表面積、幾乎透明、在寬頻帶內(nèi)光吸收率為2.3%。微晶石墨烯粉體的這些優(yōu)異的物理性能,使得石墨烯粉末在柔性透明導(dǎo)電膜、超靈敏傳感器、射頻晶體管、高導(dǎo)電復(fù)合材料、高性能鋰離子電池、電容器等方面顯示出巨大的應(yīng)用潛力。

石墨烯是一種二維原子尺度的六角形碳同素異形體,每個頂點(diǎn)有一個原子。它是其他同素異形體的基本結(jié)構(gòu)單元,包括石墨、木炭、碳納米管和富勒烯。它也可以被認(rèn)為是無限大芳香分子的后一種情況,平面多環(huán)芳香烴家族。石墨烯粉體有許多特性。與石墨烯粉體的厚度成比例,它比堅(jiān)固的鋼強(qiáng)大約100倍。石墨烯粉體可以非常有效地傳遞熱量和電力,而且?guī)缀跏峭该鞯?。石墨烯還表現(xiàn)出很大的非線性抗磁性,甚至比石墨還大,可以被NdFeB磁體懸浮。研究人員已經(jīng)確定了雙極晶體管效應(yīng)、電荷的彈道傳輸以及材料中的大量量子振蕩。石墨烯粉體是一種神奇的材料,只要加入到其他材料中,就能產(chǎn)生神奇的效果。

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石墨烯粉體的共價(jià)鍵改性:共價(jià)鍵修飾是將官能團(tuán)與氧化石墨烯表面的“含氧基團(tuán)”“縫合”。因?yàn)檠趸┥嫌恤然?COOH)、羥基(-OH),環(huán)氧基(-O-)、羰基(C=O)等活性基團(tuán),可以與一些小分子或大分子反應(yīng),這些基團(tuán)與其他分子之間的化學(xué)反應(yīng)可以用于共價(jià)鍵官能化石墨烯表面;此外,石墨烯應(yīng)通過原位共價(jià)鍵(G)進(jìn)行修飾。石墨烯粉體的非共價(jià)鍵改性:除了共價(jià)鍵官能化外,石墨烯表面還可以通過非共價(jià)鍵連接方法進(jìn)行官能化,石墨烯的表面可以通過π-π相互作用、離子鍵、氫鍵等超分子相互作用進(jìn)行修飾,以改善分散性。因?yàn)槭┍旧砭哂懈叩墓曹楏w系,所以含有結(jié)構(gòu)或芳香結(jié)構(gòu)的具有相同π-π鍵的小分子和聚合物容易發(fā)生更強(qiáng)的相互作用。然而,將引入其他組分,如生物聚合物、表面活性劑、離子液體、納米顆粒等。各行各業(yè)對它寄予厚望,因?yàn)槭┓垠w具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和散熱性。黑龍江功能性粉體

石墨烯產(chǎn)品一般分為兩種形式:石墨烯粉末和石墨烯薄膜。北京云母粉公司

石墨烯因其獨(dú)特的單原子層結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能一直活躍在科技研究前沿,在光電、生物醫(yī)藥、能量儲存、復(fù)合材料等多方面具備良好的發(fā)展前景,隨著科技不斷進(jìn)步,微電子集成和組裝技術(shù)的發(fā)展和高功率密度器件的大量應(yīng)用,元器件體積極大縮小,電子儀器設(shè)備向集成、小型、高密度化發(fā)展,同時(shí)也隨著設(shè)備的需求,工作效率和使用頻率也不斷提高,這同時(shí)也對散熱材料提出了更高的性能要求。與其他傳統(tǒng)的散熱材料如金屬以及部分無機(jī)非金屬材料相比,石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,讓它具備了良好的各向異性、面向?qū)嵝?,它的面?nèi)熱導(dǎo)率能夠達(dá)到1500W/(m·K);同時(shí)具有低密度、低熱膨脹系數(shù)、良好機(jī)械性能等優(yōu)異特性。北京云母粉公司

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