石墨烯在涂料领域中的应用

曹熙辰

（山东省青岛市第九中学 山东 青岛 266012）

【摘要】石墨烯在许多性能上都表现优异，使得其被用在涂料领域中展现出较好的效果，也因此得到社会和市场的广泛认可。本文首先对石墨烯做简单的概述，然后探讨其在各类型涂料领域中的应用。【关键词】石墨烯；涂料领域；应用【中图分类号】TQ63 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）01-0029-02DOI:10.16009/j.cnki.cn13-1295/tq.2019.01.019

1󰀁󰀁引言

石墨烯是21世纪中的一种新型材料，由于其各方面性能表现优异，使之得到较为广泛的应用。尤其是在涂料领域中的应用十分广泛，并且在实际应用中表现出较为深远的应用前景。2󰀁󰀁石墨烯概述

石墨烯是人们新发现的一种碳单质形式，也是当前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，在化学稳定性、导电性、导热性等方面都表现出较为优异的性能。当其被人们发现之后，便受到非常大的关注，被作为一种新型材料应用于各个领域之中。当前我国在石墨烯生产加工上面已经逐渐实现工业化生产，石墨烯的应用也变得越来越广泛，在涂料领域之中的应用尤为突出，被制作成为高强度涂料、导热涂料、防腐涂料以及导电涂料等，并且在这些涂料领域中表现出十分优异的性能。

3󰀁󰀁石墨烯在涂料领域中的具体应用

根据石墨烯材料表现出来的优异性能，在涂料领域中3󰀁󰀁胶体的纯化

通过混凝法得到的溶胶是多分散性的，即体系中含有各种不同尺寸的颗粒。可渗透膜主要由羊皮纸或由胶体制成的半透膜制成，将溶胶从纯分散介质中分离出来。这是因为这种膜的孔太小，只能让小分子或离子通过，而胶体粒子却不能通过。在透析过程中，待纯化的溶胶被装入半透膜袋中，然后浸入蒸馏水中进行透析分析。适当搅拌或加热(注意加热是否影响溶胶的稳定性)可以加速透析。透析在许多方面都有重要的应用价值。目前，医院用于治疗肾病患者的人工肾部分替代了体外血液透析设备的排泄功能，通过透析可以清除尿素、尿酸等有害小分子等血液代谢废物。这里常用的半透明膜有铜氨膜、醋酸纤维素膜等。临床除考虑膜孔大小外，还应注意膜的稳定性和血液相容性。为了加快透析的速度，电渗析(electrodialysis)已被广泛应用于工业和许多实验室。微咸水淡化常用的半透膜有醋酸纤维膜、聚乙烯醇非均相膜等。非均相膜是由地面离子交换树脂颗粒与粘合剂(如聚乙烯)混合并挤压而成的。电渗析技术已经扩展到化学、食品、医药、废水处理等领域[4]。

目前，化工生产中使用的鼓形真空过滤机、叶片式过滤机和古板框过滤机实际上也是一种净化工具，但在这种情况下，被净化的不是溶胶，而是一个大颗粒悬浮液或凝

被应用在导电、防腐、阻燃、高导热、等领域，下面对其在这些涂料领域中的具体应用展开探讨。

3.1 应用于导电涂料领域

由于石墨烯具有较好的导电性能，将其作为导电涂料进行使用，具有非常好的使用效果。如：在日常生活之中和工作之中都存在着较多的静电，而在一些特殊的情况下静电会产生较大的危害，例如：石油、化工等在运输的过程中需要对静电进行预防。此时可以在运输设施或设备的表面涂刷石墨烯导静电涂料，既能够起到防腐蚀效果，又可以起到导静电的作用，让整个运输过程变得更加的安全可靠。据相关的实验数据显示，石墨烯添加量为1%时，其涂层干膜电阻为1011～1012；石墨烯添加量为2%时，其涂层干膜电阻为106～107；石墨烯添加量为3%时，其涂层干膜电阻为104～105。

3.2 应用于防腐涂料领域

防腐蚀是当前世界各国都十分重视的问题，随着当前人们对钢铁使用数量的上升，防腐蚀的重要性也越来越突胶状沉淀。4󰀁󰀁应用

相同形状和大小的均匀颗粒可以从胶体中分离出来。这种新材料在新材料的形状和尺寸方面有着广泛的应用。

4.1 基本理论的验证

许多基本理论都要求相同形状和大小的粒子进行实验。Matijcvic最先制成的铁氧化物均分散胶体就是用于铁在大气中腐蚀机理的模拟。

4.2 催化剂

纳米粒子作为多相催化剂在水分解、石油裂解等化学反应中得到了广泛的应用。由均分散颗粒制成的催化剂可以催化水的光解反应，因此可用于太阳能电池的制造。【参考文献】

[1]陈宗淇，王信光，徐桂英.胶体与界面化学[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]沈钟，赵振国，康万利.胶体与表面化学[M].北京：化学工业出版社，2012.

[3]章莉娟，郑忠.胶体与界面化学[M].广州：华南理工大学出版社，2006.

[4] Hiemenz，paul C.Principles of colloid and surface chemistry.Raj Rajagopalan.1997.

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材料·工程信息记录材料 2019年1月 第20卷第1期

异型陶瓷成型的研究

潘 丹

（江苏聚冠新材料科技有限公司 江苏 扬州 225600）

【摘要】异型陶瓷的使用随着陶瓷制品及相关工艺品的不断发展和拓展而得到了广泛的使用，因而对其成型工艺和各个工艺的适用范围及特点的研究就显得极为的必要。【关键词】陶瓷制品；异型陶瓷；成型；工艺【中图分类号】TQ174 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）01-0030-02DOI:10.16009/j.cnki.cn13-1295/tq.2019.01.020

1󰀁󰀁引言

随着人们生活水平的不断提升，陶瓷制品正不断走入人们生活，一些形状复杂、表现形式不同的异型陶瓷正以其独特的造型和特殊的艺术审美得到人们的广泛好评，也越来越得到人们的青睐和市场的欢迎。但异型陶瓷的成型与质量控制确是一项极为复杂的工程，需要重点的研究和总结。2󰀁󰀁陶瓷制品与异型陶瓷

目前陶瓷制品的种类繁多，涉及到人们生活生产的方方面面，尤其是很多精美的工艺观赏物，均以陶瓷为主要材料制品，如钟表、摆件、雕塑等等各类型物品均以独特的美观特征和特殊的审美感触让人流连忘返，因而也使得异型陶瓷的价格水涨船高。

陶瓷制品本身具有着塑性和刚度均较差，在成型过程

出。据相关统计数据显示，在世界范围内每年因为腐蚀造成的经济损失在7000亿美元以上，我国每年因为腐蚀带来的经济损失也在8000亿元人民币以上。由此可以看出防腐蚀的重要性。而石墨烯作为一种新型的材料，在防腐蚀性能上表现较为优异，也常常被用作防腐涂料。当前较为常见的应用是在环氧防腐涂料中添加适量的石墨烯，制作成为一种新的防腐涂料。其表现出来的性能不仅具有传统环氧防腐涂料中的阴极保护作用，而且在耐水性、耐硬度等方面都更高，使得最终表现出来的防腐蚀性能远远超出传统的防腐涂料。也因此石墨烯防腐涂料被广泛应用在大型的机械设备和海洋工程项目中，起到非常好的涂装保护效果。

3.3 应用于高强度涂料领域

石墨烯在结构上较为特殊，所形成的比表面积较高，因此在将其用作涂料时，能够增加涂料的吸附能力，使得涂料能够表现出更强的粘结性能，提升涂料的稳定性，同时也让涂料整体的强度得到提升。

3.4 应用于高导热散热性涂料领域

单从材料的导热系数来看，石墨烯的导热系数相较于金刚石和碳纳米管都高。将石墨烯添加到散热性涂料之中，能够有效提升涂料的散热性能。而且石墨烯表现出较好的耐久性，将其作为散热性涂料，能够在高温下作用时间更加长久，适用于各种较为恶劣的环境之中，在实际生活之中许多散热的设备都应用到该材料。

3.5 应用于阻燃涂料领域

石墨烯在结构上是一种较为特殊的二维片层结构，该种结构使得石墨烯在与其它涂料进行混合之后，能够与涂料进行相互嵌合，从而产生十分严密的物理隔绝层，进而让其制作而成的涂料具备更高的阻燃性；其次，石墨烯涂料与树脂会发生复合反应，然后在表层产生一层保护膜，该保护膜能够起到隔绝性的作用，避免涂刷设备与空气接

触，进而达到阻燃的作用；再次，石墨烯在高温作用下，会发生化学反应，生成二氧化碳和水，在物体表面形成阻燃层，让石墨烯阻燃涂料具备更好的阻燃效果。

3.6 石墨烯在其它涂料领域中的应用

除以上一些涂料领域之外，当前石墨烯在防污涂料领域与抑菌涂料领域也得到较大的发展。在实验研究中发现，将石墨烯与纳米银材料进行氧化得到的复合材料，不仅表现出较高的稳定性，而且还具有较为明显的抑菌、杀菌效果，将其用作防污涂料制备，能够获得较好的防污效果。也有实验研究表明，银和石墨烯形成的符合材料对大肠杆菌有着较强的抑制，通过这点特性，能够将石墨烯涂料应当到一些需要抑菌的场合之中，能够获得较好的抑菌效果。4󰀁󰀁结语

综上所述，石墨烯自身表现出来的优秀性能，使得其成为一种十分优良的材料，将其应用到各类型涂料领域之中，都能够获得较好的性能，对其做进一步的分析和研究，能够有效推动涂料产业的快速发展，使得涂料的综合性能上升一个台阶。 【参考文献】

[1]周媛，陈先，汪杰，梁小杰，梁忠旭，王庆颖.氧化石墨烯在防腐涂料中的应用研究进展[J].中国涂料，2017，32(09):20-24.

[2]王晓，王华进，李志士，赵薇，姜清淮，王明强.石墨烯在涂料中的应用进展[J].中国涂料，2017，32(02):1-5.

[3]王清海，王秀娟，方健君，马胜军.石墨烯在涂料中的应用[J].涂料技术与文摘，2016，37(09):14-16+20.

[4]蔡文曦，盛鑫鑫，张心亚，钟理.石墨烯在功能涂料中的应用概述[J].涂料工业，2014，44(10):74-79.

[5]沈海斌，刘琼馨，瞿研.石墨烯在涂料领域中的应用[J].涂料技术与文摘，2014，35(08):20-22+32.

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