石墨环氧树脂复合材料
石墨环(huan)氧树(shu)脂复合材料是以石墨(如(ru)石墨微片、石墨烯)为增强相(xiang),环(huan)氧树(shu)脂为基体通过复合工艺制(zhi)备的(de)高性(xing)能材料,在(zai)力(li)学(xue)、热学(xue)、电学(xue)及功(gong)能应用领域展现出(chu)显著优势。

材料(liao)特性(xing)与增强机制学性(xing)能提(ti)(ti)升(sheng)弹(dan)性(xing)模(mo)量与拉伸强度:石墨微片浓(nong)(nong)度增加(jia)时,复(fu)合材料(liao)的弹(dan)性(xing)模(mo)量和(he)拉伸强度显著提(ti)(ti)高。例(li)如,添加(jia)2.5%石墨微片的复(fu)合材料(liao),其储能模(mo)量和(he)玻璃(li)化转变温度(Tg)随浓(nong)(nong)度上升(sheng)而增加(jia),线(xian)性(xing)热膨胀系(xi)数(shu)降(jiang)低(di)。

断裂(lie)韧性优(you)化:石墨烯的加入可改(gai)善环氧树(shu)脂的脆性。通过三辊研磨工艺(yi)制备(bei)的复合材(cai)料,在0.5%石墨烯添加量下即(ji)可实现良好的电导率和导热性能(neng),同时(shi)保持力学(xue)强度(du)。

热(re)(re)性(xing)(xing)能改(gai)(gai)善热(re)(re)稳(wen)定性(xing)(xing)增强:石(shi)(shi)墨(mo)的加(jia)(jia)入显著提高环(huan)氧(yang)树(shu)脂(zhi)的热(re)(re)分(fen)解温度(du)。例如,1%改(gai)(gai)性(xing)(xing)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)/环(huan)氧(yang)树(shu)脂(zhi)复(fu)合材料的热(re)(re)分(fen)解温度(du)从314℃提升(sheng)至334℃,热(re)(re)稳(wen)定性(xing)(xing)提升(sheng)约6%。导(dao)热(re)(re)性(xing)(xing)能突破:石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)的定向(xiang)排(pai)列可形成(cheng)高效散热(re)(re)通道。当石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)添加(jia)(jia)量为44%时,复(fu)合材料导(dao)热(re)(re)系数达(da)384.9 W/(m·K),较纯环(huan)氧(yang)树(shu)脂(zhi)提升(sheng)约3570倍。电(dian)学性(xing)(xing)能优(you)化导(dao)电(dian)网(wang)络构建:石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)的纳米级分(fen)散可形成(cheng)跳跃(yue)导(dao)电(dian)机制,降低渗(shen)滤(lv)阈值。例如,0.1%石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)添加(jia)(jia)量即可使复(fu)合材料获(huo)得良好导(dao)电(dian)性(xing)(xing),而传(chuan)统微(wei)米级填料需更高浓度(du)。