石墨烯復合材料均勻分散的研究方向及探索
經過一些增加石墨烯在基體中分散性的介紹,發現石墨烯的均勻分散性還處于一個起步階段,研究得比較少。很多的研究都是偏重于一個方面,并沒有考慮到經過處理后的石墨烯會不會影響它優異性能的發揮。關于石墨烯在復合材料中的均勻分散研究仍然面臨很多問題,如石墨烯與基體的潤濕性問題,石墨烯大的比表面積等問題。
石墨烯在溶劑中的浸潤性會影響它的沉降體積,進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,那么石墨烯在介質中就具有很好的分散性能,不容易發生團聚,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性不好,石墨烯之間容易形成團聚來降低比表面積,反映在溶劑中的沉降效果就是沉降速率快,沉降體積較大。
針對上述問題,如石墨烯和基體的潤濕性問題可以考慮加入其他元素優化基體組分,或者利用微波等離子體化學氣相沉積(CVD)、原位生長CVD或化學鍍對材料表面進行化學處理,石墨烯功能化或改性。
石墨烯比表面積大的問題,可以通過對石墨烯進行表面包覆的方法阻止石墨烯之間的物理接觸。近年來計算模擬的方法備受重視,越來越廣泛地應用到該領域中來解決一些難題。可以采用計算機模擬建立數學模型來模擬實驗過程,通過計算機模擬找到的實驗方案,并結合實驗結果來加以驗證;通過理論與實踐相結合的方式,制定*化的生產工藝以制備優異性能的石墨烯復合材料。