GO的亲水性好,易于分散到水泥基复合材料中。表5.3总结了文献中GO对于水泥基复合材料力学性能的影响,由表5.3中的实验数据可见,添加GO能够提高水泥基复合材料早期和后期的力学强度。由于国内外各研究者所用的GO不同,所以实验结论中GO的比较好掺量以及对于水泥复合材料的提升效果也有较大差异。关于GO与水泥基复合材料的作用机制,研究者也有不同的观点,目前仍没有定论。水泥基复合材料本身是由水泥,水,砂,石等几种不同物质组合在一起形成的一种混合材料,所以,从宏观方面,其性能和组成材料有很大关系,水泥、水/胶凝材料的比例、GO类型和养护龄期等因素对水泥基复合材料的机械强度都有很大影响。从微观方面,GO的聚集、分散、尺寸和官能团也对水泥基复合材料的力学性能有影响。氧化石墨烯分散液可与复合材料进行原位复配,从而赋予复合材料导电、导热、增强、阻燃、抑菌等性能。河北石墨烯复合材料改性
由于表面富含活性含氧基团,能与一些含极性基团的聚合物产生较强的作用力,所以氧化石墨烯通常被作为一种纳米填料添加到聚合物当中以增强聚合物的物理性能。Liang等人报道了用氧化石墨烯增强聚乙烯醇的研究,他们发现氧化石墨烯添加量*为0.7wt%时,聚合物的力学性能就得到了***的提高,如杨氏模量提高了76%,而比较大拉伸强度提高了62%[62]。Cai等人利用氧化石墨烯增强聚氨酯,发现当氧化石墨烯添加量为4.4wt%时,聚合物基体的杨氏模量和硬度分别增加了900%和327%[63]。Xu等人同样制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料,不过他们用了一种新颖的抽滤成膜的方式,在得到的复合材料薄膜中,由于真空抽滤产生的向下的吸引力,使二维的氧化石墨烯片层以有序的状态排列于聚合物基体之中,得到―砖墙式‖结构的复合材料薄膜[64]。这种复合材料的性能变化与氧化石墨烯含量的变化成近似正比的关系,如图1-5所示。Putz等人同样用这种方法制备了高含量氧化石墨烯的聚乙烯醇及聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,这种材料的杨氏模量更是可高达接近40GPa,远远超过了一般聚合物/无机纳米复合材料所能达到的力学性能范围[65]。常州导电石墨烯复合材料生产企业玻纤增强复合材料颜色、性能可根据客户需求定制。
随着我国经济的发展以及对于基础建设的大力推进,**、易施工、价廉的混凝土的用量日益增加,然而由于混凝土基体内部存在微裂缝和孔隙的缺陷,导致混凝土容易遭受一些腐蚀介质如氯盐、硫酸盐等的侵蚀,从而使混凝土构件的服役寿命缩短。利用纳米材料来提高混凝土结构的耐久性能已成为目前研究的重要内容。Wang95等研究发现当GO的添加量为0.02wt.%时,可使水泥基复合材料的28天抗压和抗折强度分别提高40.4%和90.5%,水泥基材料在3d龄期的放热量及放热速率下降50%,这在很大程度上减少了由于水泥水化热的作用导致温度应力而出现裂缝。可见GO的添加既能够增强水泥基的力学强度,又能够减小外界腐蚀因子对水泥的侵蚀,从而提高了水泥的耐久性能。
材料的结晶无疑与材料的性能和应用息息相关65。将氧化石墨烯与结晶材料复合,进而进行材料结晶过程的定向调整,可以实现材料性能的有效提升66。例如通过差热法研究发现,氧化石墨烯的负载量在不断的提升的同时,聚合物类氧化石墨烯的结晶现象也得到了有效的缓解。随着温度的不断降低,与原材料相比,氧化石墨烯聚合物复合材料的结晶速度变得缓慢。与此同时,材料的基本结构并没有随着温度的降低而发生明显的改变。由此可见,一些氧化石墨烯聚合物复合材料可以被应用于各种低温环境当中,实现耐低温材料的更加广泛的应用。玻纤增强复合料材质地轻、流动性好,良好的加工性能。
GO的二维纳米材料属性:纳米厚度、微米级平面尺寸从而具有极高的比表面积;高氧化程度GO的非晶态特征,使其能作为良好的2D模板,应用于制备纳米复合材料.2016年Huang[84]等人发明了一种自下而上的方法来制备类石墨烯二维Al2O3纳米片.在这种方法中,GO被用作2D模板,硫酸铝与氢氧化铝的共沉淀物(BAS)首先沉积到GO片上,形成的GO-Al复合板煅烧除去GO,转换成二维Al2O3纳米片,示意图如图8(a)所示.GO的非晶态特征使BAS能均匀地涂布在GO片上,而BAS的缓慢稳定的分解保证了二维形状的完整性.所制备的γ-Al2O3纳米片作为吸附剂去除水中氟离子,吸附速度快,吸附容量大,而且在催化、环境、心理科学和复合材料方面得到广泛应用.。超级铜具有优异的高频性能,强磁场下交流(频率约1MHz)等效电阻,相比纯铜低20%以上。河北石墨烯复合材料改性
氧化石墨烯易于剥离成稳定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。河北石墨烯复合材料改性
使用高阻隔性能高分子薄膜,可防止由于氧气等气体的渗透而引起的微生物繁殖和封装内容的氧化;防止香味、溶剂等的流出,提高内容物的储存性。所以提高薄膜阻隔性能十分有必要,市场需求量巨大。高阻隔性包装材料如乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等与氧化石墨烯复合,可使复合材料的阻隔性能得到进一步提升。Wu等45人报道了表面活性官能化的氧化石墨烯(SGO)与双(三乙氧基硅丙基)四硫化物(BTESPT)作为天然橡胶(NR)的多功能纳米填料的研究结果。作者通过简单的方法成功地将BtTPT分子接枝到氧化石墨烯的表面上,得到的SGO可以通过溶液混合在NR中实现精细分散。研究发现,在低填充量下,SGO***的改善了NR的气体阻隔性能。图5.5显示了在25°C处测量的SGO/NR纳米复合材料(P)的透气性。将其与未填充NR(P0)进行比较,P/P0的值作为SGO加载量的函数进行了表示。很明显,当SGO含量为0.3wt.%时,P/P0急剧下降至52%,此后缓慢下降。因此,0.3wt.%的SGO可与16.7%的粘土添加效果相媲美,大幅度改善NR的气体阻隔性能。河北石墨烯复合材料改性