Graphene có đặc tính cơ học tuyệt vời

Graphene là một vật liệu carbon hai chiều tổ ong, bao gồm các nguyên tử cacbon theo sự sắp xếp lục giác. Các nguyên tử cacbon và cacbon bằng sự kết hợp giữa sp2 hybrid, cấu trúc của nó rất ổn định. Cấu trúc đặc biệt của graphene dẫn đến nhiều tính chất tuyệt vời của nó. Graphene hiện được tìm thấy ở độ cứng của vật liệu lớn nhất, và có tính chất cơ học tuyệt vời, diện tích bề mặt lý thuyết lên đến 2600m2 / g, với độ dẫn nhiệt xuất sắc, lên tới 3000W / (m · K). Ngoài ra, graphene cũng có độ dẫn tốt. Ở nhiệt độ phòng, điện tử di động của nó có thể cao đến 20000cm2 / (V · s).

Do tính chất tuyệt vời của graphene, các nhà nghiên cứu xem xét việc bổ sung nó như một chất gia cố cho vật liệu ma trận để cải thiện hiệu suất của vật liệu ma trận. Tuy nhiên, diện tích bề mặt cụ thể của graphene thường được kết hợp với nhau, không chỉ làm giảm khả năng hấp thụ của nó mà còn ảnh hưởng đến hiệu năng tuyệt vời của graphene, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất của vật liệu composite được tăng cường graphene. Hơn nữa, sự hợp nhất này là không thể đảo ngược, trừ khi áp dụng các lực lượng bên ngoài, như siêu âm và trộn mạnh, để phân tán đều. Để có được các hợp chất tăng cường graphene xuất sắc, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một số nghiên cứu trong việc khắc phục sự tích tụ graphene.

Một trong những phương pháp thường sử dụng là để oxy hóa than chì và siêu âm để tạo ra graphite ngoài oxide, và sau đó bằng phương pháp hóa học để làm giảm graphene, việc chuẩn bị graphene giữa sự tồn tại của một lực van der Waals mạnh, dễ thu thập trong dung dịch . Một phương pháp phổ biến nữa là phân tán graphene một cách đồng nhất trong dung môi hữu cơ hoặc dung dịch nước của chất hoạt động bề mặt để hấp thụ các phân tử hoặc các chất hoạt động bề mặt trên bề mặt của graphene và để đạt được hiệu quả của sự phân tán graphene đơn khối. Khả năng ức chế sự kết tụ của graphene bằng cách thay đổi vật lý hay hóa học đã được chứng minh, nhưng liệu tạp chất được đưa ra trong quá trình hình thành hỗn hợp ảnh hưởng đến tính chất của khối composite vẫn được nghiên cứu.

Một số sửa đổi bề mặt và các phương pháp khác cũng có thể được sử dụng để cải thiện khả năng phân tán của graphene. Để cải thiện kết nối bề mặt của graphene và ma trận đồng, có thể có được các vật liệu composite, trong đó graphene được phân tán đồng nhất bằng đồng. Người ta nhận thấy rằng graphene có thể được phân tán đồng đều trong ma trận bằng đồng bằng việc quan sát vật liệu composite. Jing sử dụng axit gallic với khả năng giảm mạnh như chất ổn định và chất làm giảm để có được graphene có độ phân tán cao. Phân tích của họ là do sự hình thành các tương tác liên hợp π-π giữa cấu trúc vòng benzen và graphene trong phân tử, được hấp phụ trên bề mặt của graphene như một chất ổn định. Điều này làm cho tấm graphene có điện tích âm mạnh, để ngăn sự tích tụ graphene thêm với nhau để làm cho nó trở nên khó khăn hơn để đoàn tụ, để đảm bảo rằng graphene đã chuẩn bị có hiệu suất phân tán cao.