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石墨烯在涂料领域中的应用!

2021-03-18

  石墨烯是纳米材料中厚度最小、强度最大的种类。由于吸光率很低,只有2.3%,所以外观几乎是完全透明的。石墨烯物理性能优异,导热性能比碳纳米管和金刚石还高,为5300W/m·K,室温环境下其电子迁移率大15000cm2/vs,超过纳米碳管或硅晶体。石墨烯是当前世界上已知材料中导电性最好的材料,电阻率仅为10-8Ω·cm,低于铜或银。

  综上所述,石墨烯兼具比表面积大、导电性好、化学稳定性强、力学性能和导热性能优异等优点,一经问世,就受到世界各国的广泛关注。现阶段我国已经初步形成石墨烯工业化生产。石墨烯应用范围十分广阔,涂料是目前石墨烯众多应用领域中的一个重要组成部分。凭借各种优越性能,石墨烯在导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料、导热涂料和高强度涂料等方面都有着非常深远的应用前景。

  汽车静电喷涂浅色底漆

  汽车是重要的工业产品。作为汽车构成系统中的有机组成部分,汽车塑件具有很好的市场空间。当前汽车塑件涂装普遍采用常规空气喷涂方式作业。这种喷漆工业是以喷枪为工具,使用压缩空气为载体进行生产。在生产过程中,大量涂料以雾化形式散逸到空气中,不仅成本昂贵,而且会造成较为严重的空气污染。基于这个原因,汽车及涂料企业一直把更具有经济性、环保性的新型涂料作为汽车涂料的主要开发目标。其中,静电喷涂就是其中一个重要方向。

  静电喷涂以电场为涂装载体,不但涂料利用效率高,成本相对降低,有利于环境保护,还具有生产速度快,装饰性能高等优点。使用石墨烯作为导电剂后,可以回避因为导电剂带来的底漆颜色变深问题,对于汽车静电喷涂的改进十分有利。数据显示,加入2%到4%的石墨烯后,底漆涂层值为40到50,完全可以满足汽车静电喷涂的色度要求。

  导静电涂料

  石墨烯在导电涂料中的另一个重要应用领域是导静电涂料。该种涂料表面电阻通常位于106到109之间,可以有效防止静电导走现象发生,故而一般应用于对防火、防爆等要求很高的场合。比如石油、化工、铁路、交通等行业贮油罐、输油管道、油轮等贮油、输油设备的内外壁,煤矿、航空、纺织、粮食等行业设备的防腐涂料一般都是使用导静电涂料作为防腐涂料,这样既可以最大限度防止设备腐蚀,又可以避免电荷集聚产生静电引发火灾事故的问题。石墨烯兼具良好的导电性和防腐蚀性,因而在导静电涂料中应用效果很好。

  随着社会的发展,人类对于各种高性能材料的需求会越来愈大,石墨烯以其极为优异的物理、电化学性能受到人们的高度关注,应用前景广阔。在涂料行业,特别是在文章所述及的导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料、高强度涂料以及散热涂料方面,石墨烯的优异表现受到厂家的热烈欢迎,发展速度很快。我们相信,随着石墨烯性能以及涂料领域的深入研究,石墨烯在涂料领域势必会获得更加广阔的发展空间,产生更加突出的表现,推动涂料产业的进一步升级。

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