橡胶论文(推荐10篇)之第九篇
摘要:石墨烯在许多性能上都表现优异,用在橡胶领域中展现出较好的效果,也因此得到社会和市场的广泛认可。首先对石墨烯做简单的概述,然后探讨其在各类型橡胶领域中的应用。
关键词:石墨烯,橡胶领域,应用
从21世纪开始,石墨烯广泛应用到橡胶领域,而且在橡胶领域成为了一种新型材料,得到了人们的认可,并且得到了广泛的应用。石墨烯在性能方面比较突出,在未来的发展和应用中有很好的应用前景。
1 石墨烯概述
在橡胶领域中,石墨烯材料成为人们使用最广泛的材料,它也是世界上最薄、最坚硬的纳米材料,石墨烯材料作为世界上一种新型的材料得到了极大的认可。石墨烯最大的优点在于它的导热性、导电性以及化学稳定性,并且石墨烯属于一种碳单质的形式。随着经济的发展,越来越多的新技术逐渐出现,而在石墨烯生产加工上逐渐实现了工业化生产,摒弃了传统的生产方式,而石墨烯的出现在橡胶领域的应用尤为突出,并且得到了广泛的应用与发展,石墨烯材料可以被制成高强度橡胶以及导电橡胶等。由于石墨烯材料的特殊性能以及极强的应用性得到了广泛的应用,在未来的发展中前景是光明的。
2 石墨烯的物理性质
2.1 导电性能
石墨烯材料具有强大的导电性能,而且石墨烯是由大量的碳原子组成,以及它具有极强的独立性,碳原子的未成键π与电子之间相互作用,所以,石墨烯材料得到了广泛的应用。此外,石墨烯材料还具有其他性质,例如:电学性质、电子传输性。石墨烯电流迁移率逐渐提高,而且其迁移率也在以光的速度来计算,已经达到巅峰时期,而且也是硒化铅等半导体材料所无法比拟的。
2.2 机械性能
经过对石墨烯性能的研究,研究发现石墨烯材料并不均衡,而且石墨烯的机械性能也成为了石墨烯的主要性能之一,就目前的情况而言,石墨烯复合材料的研究已经成为了主要研究的问题之一。石墨烯的出现,使得石墨烯复合材料的强度有所提高,经研究发现,与不添加石墨烯的复合材料相比,添加了石墨烯的复合材料的强度远高于不添加的,并且复合材料的强度可以提高二分之一甚至一倍。此外,经过氧化处理的石墨烯的断裂强度较高,并增强了石墨烯的紧密型与连接性,想要制成石墨烯水凝胶,必须要使用经过氧化处理过的石墨烯。
2.3 透光性能
单层石墨烯具有透光性能,经过相关研究发现,单层石墨烯的厚度低于0.34nm,而且透光性能较好,而相比于单层石墨烯的透光性能,双层石墨烯的透光性能远不如单层石墨烯,因此,石墨烯在透明导电薄膜中的应用越来越广泛。
2.4 导热性能
石墨烯具有导热性能,为了满足降温的条件,在研制过程中,广泛的应用石墨烯材料,而且在常温条件下,单层石墨烯的导热性能相比于高温下的碳纳米管的热导率还要好。
3 石墨烯在橡胶领域中的应用
3.1 应用于导电橡胶领域
由于石墨烯具有较好的导电性能,将其作为导电橡胶进行使用,具有非常好的使用效果。如:在日常生活之中和工作之中都存在着较多的静电,而在一些特殊的情况下静电会产生较大的危害。
3.2 应用于防腐橡胶领域
防腐蚀是世界各国都十分重视的问题,随着人们对钢铁使用数量的上升,防腐蚀的重要性也越来越突出。据相关统计数据显示,在世界范围内每年因为腐蚀造成的经济损失在7 000亿美元以上,我国每年因为腐蚀带来的经济损失也在8 000亿元人民币以上。由此可以看出防腐蚀的重要性。而石墨烯作为一种新型的材料,在防腐蚀性能上表现较为优异,也常常被用作防腐橡胶。当前较为常见的应用是在环氧防腐橡胶中添加适量的石墨烯,制作成为一种新的防腐橡胶。其表现出来的性能不仅具有传统环氧防腐橡胶中的阴极保护作用,而且在耐水性、耐硬度等方面更高,使得最终表现出来的防腐蚀性能远超出传统的防腐橡胶。
3.3 应用于高导热散热性橡胶领域
石墨烯材料应用于高导热散热性橡胶领域,从材料的导热系数来看,将石墨烯添加到橡胶中,可以提高橡胶的散热性能,其原因在于石墨烯的导热系数比金刚石较好,而且,加入了石墨烯,橡胶可以更加耐久,在高温条件下,可以持续的时间更长久。为了应对更加恶劣的环境,一般都采用加过石墨烯的橡胶,而且在人们的日常生活中应用的更加广泛。
3.4 应用于阻燃橡胶领域
石墨烯材料可以应用于阻燃橡胶领域。第一,由于石墨烯是一种特殊材料,属于二维片层结构,石墨烯与橡胶的结合,具有一定的严密性,可以产生十分严密的物理隔绝层,对橡胶来说,其具备更强的阻燃性,可以更加广泛地应用到日常生活中。其次,石墨烯与橡胶的嵌合,可以起到隔绝的效果,在树脂中掺杂石墨烯,其产生的物理反应是产生一层保护膜,隔绝与空气的接触,从而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的应用,可以避免在高温条件下产生反应,在化学反应的条件下,可以形成阻燃层,产生阻燃的效果。
结束语
经过对石墨烯材料的研究与探析,石墨烯依靠其优秀的性能得到了广泛的应用,在橡胶领域中,石墨烯材料的出现,不仅解决了很大的问题,而且促进了橡胶领域的发展,并推动橡胶产业的快速进步,增加了经济收入。
参考文献
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