石墨烯及其氧化鋁復(fù)合材料的制備研究.pdf

1、2004年首次報(bào)道一種由碳原子緊密堆積而構(gòu)成的二維晶體結(jié)構(gòu)，稱(chēng)之為石墨烯能夠獨(dú)立存在。此后發(fā)現(xiàn)它在力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等方面的優(yōu)異表現(xiàn)，很快使其成為研究學(xué)者很竟相追逐的研究熱點(diǎn)對(duì)象。由于其特殊的二維晶體結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的力學(xué)性能與導(dǎo)電性能使其在復(fù)合材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，通過(guò)將石墨烯應(yīng)用于陶瓷基復(fù)合材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)方面具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。然而由于石墨烯不易大量制備，易發(fā)生團(tuán)聚，極大地限制了利用其高強(qiáng)度，高模量，高導(dǎo)電性，良好的耐化學(xué)和耐熱

2、性等特性的應(yīng)用發(fā)展。研究如何利用便宜、易實(shí)現(xiàn)的方法大量制備石墨烯是目前石墨烯研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。
　　 本論文旨在針對(duì)石墨烯的制備、分散性研究以及石墨烯與陶瓷粉體的復(fù)合。以石墨為原料，利用化學(xué)氧化法，采用SEM、TEM、HRTEM、FT-IR、XRD、TG-DSC考察石墨烯的形貌、結(jié)構(gòu)和熱學(xué)穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)證明采用氧化石墨還原法可制備出單層石墨烯，且其具有良好的導(dǎo)電性能，導(dǎo)電率達(dá)到了3.45×105S/m，可與導(dǎo)電性能最好的材料金屬

3、銀相媲美。采用三種不同類(lèi)型的表面活性劑陽(yáng)離子型十六烷基三甲基溴化銨、陰離子型十二烷基苯磺酸鈉和非離子型聚乙烯吡咯烷酮改善石墨烯在水溶液中的分散性，采用吸光度與Zeta電位法考察石墨烯在水溶液中的分散情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:石墨烯顆粒本身帶有負(fù)電荷，陽(yáng)離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨對(duì)石墨烯水溶液分散性能的改善并不理想，陰離子型十二烷基苯磺酸鈉可較好的改善石墨烯在水溶液中的分散，而非離子型聚乙烯吡咯烷酮對(duì)石墨烯在水溶液中的分散效果最佳。采