橡胶中石墨烯的应用探析

　　橡胶论文（推荐10篇）之第九篇

　　摘要：石墨烯在许多性能上都表现优异，用在橡胶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。首先对石墨烯做简单的概述，然后探讨其在各类型橡胶领域中的应用。

　　关键词：石墨烯,橡胶领域,应用

　　从21世纪开始，石墨烯广泛应用到橡胶领域，而且在橡胶领域成为了一种新型材料，得到了人们的认可，并且得到了广泛的应用。石墨烯在性能方面比较突出，在未来的发展和应用中有很好的应用前景。

　　1 石墨烯概述

　　在橡胶领域中，石墨烯材料成为人们使用最广泛的材料，它也是世界上最薄、最坚硬的纳米材料，石墨烯材料作为世界上一种新型的材料得到了极大的认可。石墨烯最大的优点在于它的导热性、导电性以及化学稳定性，并且石墨烯属于一种碳单质的形式。随着经济的发展，越来越多的新技术逐渐出现，而在石墨烯生产加工上逐渐实现了工业化生产，摒弃了传统的生产方式，而石墨烯的出现在橡胶领域的应用尤为突出，并且得到了广泛的应用与发展，石墨烯材料可以被制成高强度橡胶以及导电橡胶等。由于石墨烯材料的特殊性能以及极强的应用性得到了广泛的应用，在未来的发展中前景是光明的。

　　2 石墨烯的物理性质

　　2.1 导电性能

　　石墨烯材料具有强大的导电性能，而且石墨烯是由大量的碳原子组成，以及它具有极强的独立性，碳原子的未成键π与电子之间相互作用，所以，石墨烯材料得到了广泛的应用。此外，石墨烯材料还具有其他性质，例如：电学性质、电子传输性。石墨烯电流迁移率逐渐提高，而且其迁移率也在以光的速度来计算，已经达到巅峰时期，而且也是硒化铅等半导体材料所无法比拟的。

　　2.2 机械性能

　　经过对石墨烯性能的研究，研究发现石墨烯材料并不均衡，而且石墨烯的机械性能也成为了石墨烯的主要性能之一，就目前的情况而言，石墨烯复合材料的研究已经成为了主要研究的问题之一。石墨烯的出现，使得石墨烯复合材料的强度有所提高，经研究发现，与不添加石墨烯的复合材料相比，添加了石墨烯的复合材料的强度远高于不添加的，并且复合材料的强度可以提高二分之一甚至一倍。此外，经过氧化处理的石墨烯的断裂强度较高，并增强了石墨烯的紧密型与连接性，想要制成石墨烯水凝胶，必须要使用经过氧化处理过的石墨烯。

　　2.3 透光性能

　　单层石墨烯具有透光性能，经过相关研究发现，单层石墨烯的厚度低于0.34nm，而且透光性能较好，而相比于单层石墨烯的透光性能，双层石墨烯的透光性能远不如单层石墨烯，因此，石墨烯在透明导电薄膜中的应用越来越广泛。

　　2.4 导热性能

　　石墨烯具有导热性能，为了满足降温的条件，在研制过程中，广泛的应用石墨烯材料，而且在常温条件下，单层石墨烯的导热性能相比于高温下的碳纳米管的热导率还要好。

　　3 石墨烯在橡胶领域中的应用

　　3.1 应用于导电橡胶领域

　　由于石墨烯具有较好的导电性能，将其作为导电橡胶进行使用，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。

　　3.2 应用于防腐橡胶领域

　　防腐蚀是世界各国都十分重视的问题，随着人们对钢铁使用数量的上升，防腐蚀的重要性也越来越突出。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7 000亿美元以上，我国每年因为腐蚀带来的经济损失也在8 000亿元人民币以上。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，也常常被用作防腐橡胶。当前较为常见的应用是在环氧防腐橡胶中添加适量的石墨烯，制作成为一种新的防腐橡胶。其表现出来的性能不仅具有传统环氧防腐橡胶中的阴极保护作用，而且在耐水性、耐硬度等方面更高，使得最终表现出来的防腐蚀性能远超出传统的防腐橡胶。

　　3.3 应用于高导热散热性橡胶领域

　　石墨烯材料应用于高导热散热性橡胶领域，从材料的导热系数来看，将石墨烯添加到橡胶中，可以提高橡胶的散热性能，其原因在于石墨烯的导热系数比金刚石较好，而且，加入了石墨烯，橡胶可以更加耐久，在高温条件下，可以持续的时间更长久。为了应对更加恶劣的环境，一般都采用加过石墨烯的橡胶，而且在人们的日常生活中应用的更加广泛。

　　3.4 应用于阻燃橡胶领域

　　石墨烯材料可以应用于阻燃橡胶领域。第一，由于石墨烯是一种特殊材料，属于二维片层结构，石墨烯与橡胶的结合，具有一定的严密性，可以产生十分严密的物理隔绝层，对橡胶来说，其具备更强的阻燃性，可以更加广泛地应用到日常生活中。其次，石墨烯与橡胶的嵌合，可以起到隔绝的效果，在树脂中掺杂石墨烯，其产生的物理反应是产生一层保护膜，隔绝与空气的接触，从而起到阻燃的作用。第三，石墨烯材料的应用，可以避免在高温条件下产生反应，在化学反应的条件下，可以形成阻燃层，产生阻燃的效果。

　　结束语

　　经过对石墨烯材料的研究与探析，石墨烯依靠其优秀的性能得到了广泛的应用，在橡胶领域中，石墨烯材料的出现，不仅解决了很大的问题，而且促进了橡胶领域的发展，并推动橡胶产业的快速进步，增加了经济收入。

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