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グラフェンは優れた機械的性質を有する

6 要素 (常州) 材料技術 (株) | Updated: Jun 27, 2017

グラフェンは、六角形配列に従う炭素原子からなる2次元ハニカム炭素材料である。 炭素と炭素原子はsp2ハイブリッドの組み合わせにより、その構造は非常に安定しています。 グラフェンの特別な構造は、多くの優れた特性をもたらす。 グラフェンは現在、最大の材料の硬度で発見され、優れた機械的特性を有し、理論表面積は2600m2 / g、顕著な熱伝導率は3000W /(m・K)です。 さらに、グラフェンも良好な導電性を有する。 室温では、その電子移動度は20000cm2 /(V・s)と高いことがあります。

グラフェンの優れた特性のために、研究者は、マトリックス材料の性能を向上させるために、マトリックス材料への補強材として添加することを検討しています。 しかし、グラフェンの比表面積はしばしば一緒になって吸着能力を低下させるだけでなく、グラフェン自体の優れた性能にも影響を及ぼし、グラフェン強化複合材料の性能に影響を及ぼす。 さらに、この再結合は不可逆的であり、超音波や強い混合のような外力の適用が均等に分散されない限り、不可逆的である。 優れたグラフェン強化複合材料を得るために、研究者らはグラフェン凝集を克服するためにいくつかの研究を行ってきた。

一般的に使用されている方法の1つは、グラファイトと超音波を酸化してオフ・オキサイド・グラファイトを生成し、次に化学的方法によってグラフェンを還元することであり、グラフェンの調製は強力なファン・デル・ワールス力の存在の間に、 。 別の一般的な方法は、グラフェンを有機溶媒または界面活性剤の水溶液に均一に分散させて、分子または界面活性剤分子をグラフェン表面に吸着させ、モノリシックグラフェン分散の効果を達成することである。 グラフェンの物理的または化学的改質による凝集を抑制する能力は実証されているが、複合体の形成中に導入された不純物が複合体の特性に影響を及ぼすかどうかは検討されていない。

グラフェンの分散性を改善するために、いくつかの表面改質および他の方法も使用することができる。 グラフェンと銅マトリックスとの表面結合性を向上させるために、グラフェンを銅中に均一に分散させた複合材料を得ることができる。 複合材料の観察により、銅マトリックス中にグラフェンを均一に分散させることができることが分かった。 Jingは、安定剤および還元剤として強力な還元能力を有する没食子酸を使用して、高分散性のグラフェンを得た。 それらの分析は、分子中のベンゼン環構造とグラフェンとの間のπ-π共役相互作用の形成によるものであり、安定化剤としてのグラフェンの表面に吸着される。 これにより、グラフェンシートは強い負電荷を有し、グラフェンのさらなる蓄積を防止して再結合をより困難にし、調製されたグラフェンが高い分散性能を有することを保証する。


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