石墨烯涂料元年到来

石墨烯的定义

石墨烯是由一层碳原子构成的周期六方点阵蜂窝状维晶体,每一 个碳原子以sp2杂化与三个相邻碳原子键合形成蜂窝状结构。2004 年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈.海姆(Andre Geim)和康斯坦丁诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功地从石墨中剥离出石墨烯。2010年10月,他们因在石墨烯材料的卓越研究成果,共同获得诺贝尔物理学奖。作为一种高性能的战略前沿材料,石墨烯被列入我国《中国制造2025》的发展名录中。

石墨烯具有许多优异的性能,迄今为止有些性能是独一无二的。石墨烯极高的强度,比金刚石还高(杨氏模量1100GPa,断裂强度125GPa);高透明性,单层石墨烯的透光度97.7%,几乎完全透明高;导热性,导热率5300W/mk,是铜的10倍;石墨烯这些优异和独特的光、电、热、力等物理性能和化学性能,致使其在高性能复合材料、智能材料、新能源、电子器件、交通运输、航空航天、海工装备、国防科技等领域极具广阔的应用潜力。

石墨烯的发现

2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫(Konstantin Novoselov)发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,于是薄片越来越薄,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。

这以后,制备石墨烯的新方法层出不穷。

2009年,安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应。

在发现石墨烯以前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯能够在实验中被制备出来。

自发现以来,石墨烯就展现了它超凡的性能,石墨烯被称为黑金,又被称为新材料之王,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

什么是石墨烯涂料?

这是一个新颖的名词,什么是石墨烯涂料,这要从什么是石墨烯开始讲起。

石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维(2D)蜂窝晶格的碳原子,并且是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。它可以被包装成零维(0D)的富勒烯,卷成了一维(1D)的纳米管或堆叠成三维(3D)的石墨。由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。

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。

目前,梦能研发中心已研发出石墨烯涂料。它是在传统涂料制作工艺的基础上,添加石墨烯制备的新型涂料,生产出的最新一代高端纳米涂料。

湖南梦能科技公司成立于2013年7月,我们不是第一家开始研究石墨烯涂料应用方向的公司,也不是最后一家,经过了几年的探索,梦能的研发中心获得突破,将石墨烯和工业重防腐涂料结合起来,制备的石墨烯富锌漆超越了传统工业重防腐油漆的性能,可以抵抗腐蚀环境最严重的cx极端大气环境和Im4原电池浸没环境,这也意味着国产油漆能够挺近海洋深处,是我国工业重防腐油漆的一重大突破。

如今,我司石墨烯防腐涂料的生产技术已经成熟,已经可以批量生产。目前存在的产品有石墨烯富锌,石墨烯环氧和石墨烯钛纳米。