石墨烯復(fù)合材料均勻分散的研究方向及探索
經(jīng)過(guò)一些增加石墨烯在基體中分散性的介紹,發(fā)現(xiàn)石墨烯的均勻分散性還處于一個(gè)起步階段,研究得比較少。很多的研究都是偏重于一個(gè)方面,并沒(méi)有考慮到經(jīng)過(guò)處理后的石墨烯會(huì)不會(huì)影響它優(yōu)異性能的發(fā)揮。關(guān)于石墨烯在復(fù)合材料中的均勻分散研究仍然面臨很多問(wèn)題,如石墨烯與基體的潤(rùn)濕性問(wèn)題,石墨烯大的比表面積等問(wèn)題。
石墨烯在溶劑中的浸潤(rùn)性會(huì)影響它的沉降體積,進(jìn)一步影響它的分散性。如果溶劑與石墨烯之間存在著良好的相溶性,那么石墨烯在介質(zhì)中就具有很好的分散性能,不容易發(fā)生團(tuán)聚,在溶劑中呈彌散狀分布,石墨烯的沉降速率就比較小,形成的沉降體積就比較小。反之,如果石墨烯在溶劑中的浸潤(rùn)性不好,石墨烯之間容易形成團(tuán)聚來(lái)降低比表面積,反映在溶劑中的沉降效果就是沉降速率快,沉降體積較大。
針對(duì)上述問(wèn)題,如石墨烯和基體的潤(rùn)濕性問(wèn)題可以考慮加入其他元素優(yōu)化基體組分,或者利用微波等離子體化學(xué)氣相沉積(CVD)、原位生長(zhǎng)CVD或化學(xué)鍍對(duì)材料表面進(jìn)行化學(xué)處理,石墨烯功能化或改性。
石墨烯比表面積大的問(wèn)題,可以通過(guò)對(duì)石墨烯進(jìn)行表面包覆的方法阻止石墨烯之間的物理接觸。近年來(lái)計(jì)算模擬的方法備受重視,越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到該領(lǐng)域中來(lái)解決一些難題。可以采用計(jì)算機(jī)模擬建立數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程,通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬找到的實(shí)驗(yàn)方案,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)加以驗(yàn)證;通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,制定*化的生產(chǎn)工藝以制備優(yōu)異性能的石墨烯復(fù)合材料。