石墨烯在复合材料中的定向排布及其应用进展

摘要

石墨烯作为新型二维纳米材料具有诸多优异的性能，被广泛应用于聚合物复合材料的力学补强和功能化。然而，如何有效控制石墨烯二维纳米材料（2D石墨烯）在聚合物基体中的堆叠结构和定向有序排布以提高材料的可设计性和综合性能，一直是研究者们所关注的问题。借助外力实现石墨烯类二维片层填料在连续相介质中的定向有序排布可突破现有石墨烯复合材料的性能使用极限。实现石墨烯类二维片层填料定向有序排布的方法主要有层层自组装、抽滤诱导自组装、挥发诱导自组装和外场诱导法等。结合目前国内外研究进展，论述在复合材料中定向排布的主要方法和应用进展，重点讨论外加能场诱导石墨烯定向有序排布在复合材料中存在的不足。此外，展望定向有序排布石墨烯复合材料的未来发展趋势。