钜大LARGE | 点击量:2840次 | 2018年08月24日
多层石墨烯的用途有哪些?
多层石墨烯用途比不上少层石墨烯好使,举例说,用在导电塑料用多层石墨烯需要15wt%才有10e4ohm/sq,但少层石墨烯就可以在5wt%内做到更好。又比如用抗菌涤纶上,多层石墨烯至少要掺入2wt%,少层石墨烯只要0.4wt%就达到灭菌率99%。除非你的多层石墨烯便宜到可以再加工成少层石墨烯,否则你一点也没有竞争力!
多层石墨烯(厚度<5nm)还是指在10层以内的石墨烯。首先,石墨烯不会单独用在产品上,因为它本身无黏着性,多半掺入高分子、陶瓷、金属做成复合材料。多层石墨烯在导电性、导热性、润滑性等均低于少层石墨烯,但在机械性能上差异不大,但正如先前谈到石墨烯渗滤阈值通常比其它材料低,所以决定物性者还是以占比高的材料为主,石墨烯比较像是「天山雪莲」的角色,但要找到适合的方式才能提升功力。举例来说,机械性能渗滤阈值(P.T.)在0.5-1.0wt.%、导电性在15wt.%以内及导热性在5wt.%以内就有突出效果。不过,还是得根据相关机理来设计石墨烯材料。
我们发现不同工艺下的石墨烯都只能适用某些领域、甚至为了分散性在悬浮液及粉末中也要找到最佳组合,我们大致验证除了半导体、光电及薄膜需要少层石墨烯外,其它像导电、导热、润滑、高分子等廿八个领域都可以使用多层石墨烯。其实,材料选择还是要回到机制去看问题,片状石墨烯在导电性绝佳没错,但层与层之间如果没有连结起来,就不会形成「导电网络」,这时候反而多层石墨烯比较适合;而导电油墨因为基材为高分子只能使用石墨烯粉末,除考虑分散性外,渗滤阈值及其它组份间的匹配就是做出好石墨烯應用技术的决胜关键。
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