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【涂料科普】淺談石墨烯材料應用的最新進展石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,厚度在一個納米以下,超大的比表面積,具有非常良好的抗拉強度及透光、導電和導熱性能,被譽為新世紀的“材料之王”。 石墨烯應用領域 石墨烯因其優(yōu)異的導電、導熱、高比表面積、高強度等性能,目前主要集中在六個應用領域: 目前國內外對石墨烯技術應用研究如火如荼,其中包含以下幾個熱門應用: 基于石墨烯研制的超級電容器,表現出優(yōu)異的功率特性和循環(huán)壽命,在功率密度為1kw/kg的時候,能量密度高達80Wh/kg,當功率密度為20kw/kg時,能量密度仍然能夠保持在33 Wh/kg。片狀結構的石墨烯電極材料在電解液的界面電阻更小,2000次充放電循環(huán)之后電容量能保持在95%以上。石墨烯基超級電容器在高功率/高能量密度的動力儲能器件上具有廣闊的應用前景。 由于具備超高電子傳輸能力和良好的導熱能力,石墨烯被認為會取代現在廣泛使用的硅而成為下一代集成電路的根基。2010年,美國一個研究團隊研制出了首塊石墨烯晶體管,并將其整合到一塊完整的集成電路中。2016年,中國科學家研制出首塊低噪聲放大單片集成電路。 石墨烯自身的高比表面積、高導熱、高導電、高強度等性能,使其成為新一代涂料、橡膠、塑料等產品中的重要添加劑,可以全方位提升傳統(tǒng)產品的特性。其中最突出的效果表現在重防腐涂料、導電涂料、散熱涂料、防靜電涂料等產品中,石墨烯表現出了優(yōu)異的性能,已經在市場上出現了量產產品。 在石墨烯的眾多應用領域中,石墨烯發(fā)熱組件應該是發(fā)展得最快,同時也是在最前端的一個應用領域。在電熱取暖和電加熱模組方面已經有了較多的產品。石墨烯發(fā)熱的原理是:在石墨烯發(fā)熱膜兩端電極通電的情況下,電熱膜中的碳分子在電阻中產生聲子、離子和電子,由產生的碳分子團之間相互摩擦、碰撞(也稱布朗運動)而產生熱能,熱能又通過控制波長在6—15微米的遠紅外線以平面方式均勻地輻射出來,有效電熱能總轉換率達99%以上,同時加上特殊的石墨烯材料的超導性,保證發(fā)熱性能穩(wěn)定。 石墨烯加熱膜優(yōu)勢 由石墨烯制成的加熱膜與傳統(tǒng)加熱方式相比,具有以下優(yōu)勢: 新型無機石墨烯電熱漿料G500 本文由“壹伴編輯器”提供技術支持 引領行業(yè) 走向全球 深涂學簡介:根據深圳市科學技術協會〔2012〕13號“關于同意成立深圳市涂料技術學會的批復”和深圳市民政局〔2012〕265號“關于深圳市涂料技術學會成立登記的批復”等文件。深圳市涂料技術學會于2012年4月28日在深圳市正式成立。涂料技術學會成立會議聚集了全國涂料界知名企業(yè)以及相關人士共有400多人,吸引了200多家國內外知名企業(yè)加入涂料學會。 |