隨著電子產品的迅速發(fā)展和使用量的急劇上升,微波和射頻等高頻電磁波正干擾著我們的生活,為了減少電磁干擾污染,必須開發(fā)質量輕、成本低的電磁干擾屏蔽材料。作為一種新型的碳材料,石墨烯因其低密度、熱穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強、高導電率和柔性好等優(yōu)點,彌補了金屬等材料高密度且易腐蝕的缺點。輕質碳材料中的明星成員石墨烯纖維,作為一種新型的一維石墨烯材料,發(fā)展近十年來,被廣泛應用于儲能和探測器等領域,然而有關于其在電磁屏蔽方面的應用鮮見報道。因而針對如何充分利用石墨烯纖維的優(yōu)點以最優(yōu)配置分散于復合材料中,我們從石墨烯纖維自身的制備與性能調控研究入手,后選用硅橡膠為基體,制備出一系列不同介觀結構的石墨烯纖維/硅橡膠復合材料并探究其電磁性能及構性關系。本論文主要分為以下三個部分:（1）石墨烯纖維的制備和性能:首先使用“一步”法快捷制備單層氧化石墨烯,以其高濃度溶液（40mg/ml）為原料,通過濕法紡絲法制備出氧化石墨烯纖維,隨后通過氫碘酸化學還原、微波水熱還原、熱退火和電鍍等手段制備出一系列纖維。就本征導電纖維而言,在經過化學和熱退火600℃兩步還原后得到的纖維,因氫碘酸的親核取代反應和高溫的作用,纖維導電性... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯-其他碳材料前驅

舜罌槭??徒鷥帳?牡既認凳?[9,10]，這些性質能都使得石墨烯被認作硅材料的下一代替代品。理論上講，完美的二維結構只能在絕對零度下穩(wěn)定存在，但作為二維結構的石墨烯卻在實驗室中被剝離出來，這可能歸功于石墨烯在納米級別上存在的微觀皺紋，即石墨烯并不是完美晶型。2007年，J.C.Meyer等[11]利用TEM對石墨烯進行觀察時發(fā)現(xiàn)電子束的衍射斑點隨著入射角的增大而展寬，他們認為石墨稀表面存在小山丘般的起伏。Meyer等推測，單層石墨烯為降低其表面能，將由二維向三維形貌轉換，故而褶皺成為二維石墨烯存在的必要條件（圖1.2[11]）。1.1.2石墨烯制備方法石墨烯以其優(yōu)異的諸項性能引起了人們的極大興趣，有關于石墨烯的制備方法研究層出不窮。目前石墨烯的制備方法主要有以下幾種：1.1.2.1微觀機械剝離法2004年時，Novoselov和Geim[2]利用膠帶，將單層石墨烯從高定向熱解石墨（HighlyOrientedPyrolyticGraphite,HOPG）中剝離出來：一開始，先將HOPG固定在玻璃襯底上，隨后用透明膠帶進行反復撕揭；除去多余HOPG后，有薄的石墨烯片層留在襯底上；最后在丙酮中對帶有微片的襯底進行超聲，再將單晶硅片置于溶劑中，使得單層石墨烯沉積到其表面。該方法進一步簡化：在膠帶之間反復粘揭后，將其貼到襯底上，待石墨烯轉移到襯底后，用顯微鏡對單層石墨烯進行觀察篩眩該方法的特點是能夠獲得高品質石墨烯，石墨烯晶體結構完整，物理性能優(yōu)良，缺陷少，可用于實驗室基礎理論和模型研究[11-13]。缺點在于操作效率低，制圖1.2石墨烯褶皺結構示意圖Fig.1.2Schematicdiagramofgraphene

聳??┑牡繾詠峁梗?晌?跋炱淶繾郵湓說那可⑸渲行�。因此，GO的還原不僅要去除含氧基團及其原子尺度的晶格缺陷，而且要恢復石墨晶格的共軛網(wǎng)絡。這些結構變化導致石墨烯的導電性和其他性能的恢復。1.2.2氧化石墨烯制備方法化學法制備氧化石墨煉的基本原理都是采用強氧化劑（如高錳酸鉀），在強酸條件下破壞石墨原有共輒結構，后在石墨片層表面生成大量含氧官能團。這些官能團一方面減弱了石墨片層間范德華力，另一方面又增強了片層與分散溶劑之間的溶劑化作用，促使氧化石墨在極性溶劑中解離成單層氧化石墨，即氧化石墨圖1.3Lerf–KlinowskiGO模型Fig.1.3Lerf–KlinowskimodelofGO


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