石墨烯复合材料入门与配方设计

📚 共计 30 章节
01
石墨烯的发现与诺贝尔奖
从胶带剥离到二维材料革命,发现历程与诺贝尔物理学奖背后的故事。
历史诺奖
02
晶体结构与基本性质
sp²杂化、六角蜂窝晶格、单原子层厚度、超高比表面积。
结构比表面
03
力学性能
杨氏模量、断裂强度、柔韧性,为什么它是已知最强材料。
强度模量
04
电学性能
零带隙半导体、狄拉克锥、超高载流子迁移率、量子霍尔效应。
导电量子
05
热学性能
超高导热系数、热导率测量方法、热管理应用前景。
导热热管理
06
光学性能
单层透光率97.7%、可饱和吸收体、非线性光学特性。
透光非线性
07
化学性质
表面官能团、氧化还原特性、化学修饰方法。
官能团修饰
08
制备方法(上)
机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、外延生长法。
CVD剥离
09
制备方法(下)
氧化还原法(GO/rGO)、液相剥离法、电化学剥离法。
GO液相
10
GO与rGO
氧化石墨烯与还原氧化石墨烯:制备原理、结构差异、性能对比。
氧化还原
11
表征技术(上)
光学显微镜、拉曼光谱、原子力显微镜(AFM)。
拉曼AFM
12
表征技术(下)
SEM、TEM、X射线光电子能谱(XPS)。
电镜XPS
13
分散与稳定化
溶剂选择、表面活性剂、超声分散工艺、分散稳定性评价。
分散超声
14
表面功能化
共价键修饰、非共价键修饰、聚合物接枝。
接枝修饰
15
石墨烯/聚合物复合材料
基体选择原则、界面结合机制、力学增强机理。
聚合物界面
16
石墨烯/橡胶复合材料
补强机理、导电橡胶、气密性提升。
橡胶补强
17
石墨烯/热固性树脂复合材料
环氧树脂、酚醛树脂、固化工艺优化。
热固性环氧
18
石墨烯/热塑性树脂复合材料
PP、PE、PA、PLA等基体的加工与性能。
热塑性PP
19
石墨烯/陶瓷复合材料
增韧机制、导电陶瓷、热防护材料。
陶瓷增韧
20
石墨烯/金属基复合材料
粉末冶金法、电沉积法、力学与导电性能。
金属粉末冶金
21
石墨烯/水泥基复合材料
增强增韧、导电自感知、电磁屏蔽。
水泥自感知
22
石墨烯在涂料中的应用
防腐涂料、导电涂料、导热涂料、抗菌涂料。
涂料防腐
23
石墨烯在电池中的应用
锂离子电池负极、导电剂、隔膜涂层。
电池负极
24
石墨烯在超级电容器中的应用
电极材料设计、双电层电容与赝电容。
超级电容电极
25
石墨烯在传感器中的应用
应变传感器、气体传感器、生物传感器。
传感器应变
26
石墨烯在热管理中的应用
散热膜、热界面材料、相变复合材料。
散热热界面
27
石墨烯在电磁屏蔽中的应用
屏蔽机理、吸收/反射调控、轻量化设计。
电磁屏蔽轻量
28
复合材料配方设计原则
组分比例优化、加工工艺匹配、成本与性能平衡。
配方优化
29
复合材料配方设计实例
导电塑料配方、导热硅胶配方、防腐涂料配方。
实例导电塑料
30
产业化现状与未来展望
量产技术瓶颈、标准体系、新兴应用方向。
产业化展望