电子元器件的发展给化工材料提出了新要求。近些年,随着电子机械高性能化、机械复合化,元器件向小型化和便携式方向发展,产生了电子部件高放热量的问题。以树脂为原材料的改性塑料注塑成型件已经不能满足这种散热要求,开发新型导热复合材料成为当前研究的热点。石墨烯本身具有导热性高、比重轻等特点,作为填充型高导热塑料的填充材料有很大应用潜力。 市场调研显示,随着LED灯、轻型散热器、电动汽车、医疗设备和轻型汽车对塑料的需求增加,2021年导热塑料市场预计将达到2.551亿美元,前景可观。
批量低成本制备高品质石墨烯材料,以及对石墨烯进行可控功能化处理以提高其在聚合物中的分散性仍具有挑战。同时复合材料中石墨烯与聚合物之间相互作用机理也需要进行探讨,并使之系统化、理论化,以减少相关研究工作的盲目性。此外, 还要进一步考察石墨烯填充高导热塑料导热性能的影响因素,继续深化材料导热性能的研究。
石墨烯在纤维增强热固性复合材料和热塑性材料中也有很大的应用潜力。一是用于回收塑料的生产制造,引入石墨烯可以提高回收塑料机械性能,还可增加回收次数;二是用于航空航天领域碳纤维复合材料的薄层预浸料制造;三是用于高性能轴承衬垫的制造,引入石墨烯有望获得衬垫耐磨性、导热性和机械性能的提升。 |