石墨烯在涂料領(lǐng)域中的應(yīng)用探析

摘 要：自從石墨烯誕生之日起，就受到世界范圍內(nèi)的高度關(guān)注。石墨烯作為碳單質(zhì)的第三種形式，以其優(yōu)異的物理性能、化學(xué)性能、電性能和熱力學(xué)性能，在涂料行業(yè)一經(jīng)使用，就有著十分突出的優(yōu)異表現(xiàn)。文章圍繞石墨烯在涂料領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用進行探討，主要介紹了石墨烯在導(dǎo)電涂料、防腐涂料、阻燃涂料、導(dǎo)熱涂料和高強度涂料方面的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：石墨烯；涂料；導(dǎo)電；防腐

引言

使用工具是人類區(qū)別于其他動物的根本特征。人類的歷史本質(zhì)上是人類使用工具改造自然、認知世界的過程。優(yōu)質(zhì)的材料是工具發(fā)展的主要動力之一。許多次人類科學(xué)乃至社會上的重大進步，都是與新材料的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明密切相關(guān)。石墨烯是21世紀重要的新型材料，其由多層片狀結(jié)構(gòu)組成，每層結(jié)構(gòu)都是由碳原子經(jīng)過sp2雜化軌道組成的六角型呈蜂巢晶格平面薄膜。石墨烯的理論已經(jīng)提出了一段時間，但一直到2004年英國物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，才在實驗室中人工分離出石墨烯單體，從而證實了石墨烯的存在。兩位學(xué)者也因此榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是納米材料中厚度最小、強度最大的種類。由于吸光率很低，只有2.3%，所以外觀幾乎是完全透明的。石墨烯物理性能優(yōu)異，導(dǎo)熱性能比碳納米管和金剛石還高，為5300W/m·K，室溫環(huán)境下其電子遷移率大于15000cm2/vs，超過納米碳管或硅晶體。石墨烯是當(dāng)前世界上已知材料中導(dǎo)電性最好的材料，電阻率僅為10-8Ω·cm，低于銅或銀?！?br>