改性石墨烯聚合物复合材料的制备及其PTC行为研究综述报告.docx

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石墨烯是一种由一层碳原子以二维晶格排列组成的新型纳米材料，具有高导电性、高导热性、高强度等优异性能。然而，由于石墨烯的层间相互作用力，单层石墨烯极易在实验室条件下纠结成块，难以实际应用。为了克服这个问题，科研人员将石墨烯与聚合物复合，形成性石墨烯聚合物复合材料，以期能够更好地发挥石墨烯的优异性能。
石墨烯聚合物复合材料的制备方法多种多样，主要包括溶液共混法、熔融共混法、原位聚合法等。其中，溶液共混法最为常用。该方法的步骤包括将石墨烯、聚合物和溶剂加入容器中，经过充分搅拌混合，并通过溶剂蒸发或冷冻干燥等方法将其制备成石墨烯聚合物复合材料。熔融共混法是将石墨烯和聚合物加热至熔融状态，将之混合均匀，并通过冷却硬化形成复合材料。原位聚合法是在聚合物的合成过程中加入石墨烯原粉，使石墨烯与聚合物同时合成。
石墨烯聚合物复合材料具有石墨烯和聚合物的优点，不仅具有石墨烯的高导电性、高导热性等特性，还具有聚合物的扩散性、延展性等特性。因此，石墨烯聚合物复合材料在电子、光电、储能、传感器等领域具有广泛的应用前景。
PTC（Positive Temperature Coefficient）效应是指材料的电阻随温度的升高而迅速增加的现象。石墨烯聚合物复合材料作为一种具有高导电性的材料，也表现出PTC效应。研究表明，石墨烯聚合物复合材料的PTC效应主要取决于石墨烯体积分数、石墨烯层间距离、石墨烯结构等因素。石墨烯体积分数的增加会导致石墨烯层之间的距离减小，进而增加材料的电阻率。此外，石墨烯的结构也会对PTC效应产生影响，层状石墨烯与三维多孔石墨烯的复合材料，其PTC效应表现出不同的温度依赖性。
综上所述，石墨烯聚合物复合材料作为一种新型材料，具有广泛的应用前景。其制备方法包括溶液共混法、熔融共混法、原位聚合法等。石墨烯聚合物复合材料的PTC行为受多种因素影响，包括石墨烯体积分数、石墨烯层间距离和石墨烯结构等。未来，石墨烯聚合物复合材料的制备方法和PTC行为研究仍有很大的发展空间，可以进一步优化材料的性能，并拓展其在各个领域的应用。