本书是一部系统论述石墨烯改性功能涂层研究和应用中有关理论和材料技术的专著。基于石墨烯二维片层材料优异的综合性能，介绍了石墨烯改性功能涂层在腐蚀防护、减摩抗磨、导热、抗静电、抗菌防污以及吸波隐身方面的研究进展，阐述了石墨烯在各种功能涂层中相应的微观作用机理并指出了提升复合涂层性能的思路和方法。
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《纳米科学与技术》丛书序
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 石墨烯材料概述 1
1.1.1 石墨烯的发现 1
1.1.2 石墨烯的性质 3
1.1.3 石墨烯的制备 4
1.2 石墨烯的功能特点及应用 5
1.2.1 石墨烯的结构与性能 5
1.2.2 石墨烯的应用 10
1.3 石墨烯的表面改性 24
1.3.1 石墨烯的共价键改性 25
1.3.2 石墨烯的物理改性 38
1.3.3 石墨烯的元素掺杂改性 47
1.3.4 石墨烯/纳米粒子复合 50
1.4 石墨烯改性功能涂层的研究展望 54
参考文献 56
第2章 石墨烯防腐机理与防腐涂层 67
2.1 石墨烯防腐机理 67
2.1.1 石墨烯的环境稳定性 67
2.1.2 阻隔机理 71
2.1.3 空间位阻机理 83
2.1.4 锌激活导电机理 89
2.1.5 抑制石墨烯缺陷结构导致的“腐蚀促进效应” 96
2.2 石墨烯防腐薄膜 101
2.2.1 石墨烯薄膜的腐蚀防护 101
2.2.2 氮掺杂石墨烯薄膜的腐蚀防护 104
2.2.3 强界面耦合石墨烯薄膜的腐蚀防护 110
2.2.4 多层石墨烯薄膜的腐蚀防护 111
2.2.5 石墨烯/六方氮化硼异质结的腐蚀防护 115
2.2.6 表面修复石墨烯薄膜的腐蚀防护 116
2.3 石墨烯改性防腐水性涂层 124
2.3.1 水性涂料的发展现状 124
2.3.2 水性涂料的研究现状 125
2.3.3 石墨烯改性水性防腐涂层 126
2.4 石墨烯改性溶剂型防腐涂层 146
2.4.1 石墨烯改性有机涂层的防腐机理 147
2.4.2 石墨烯改性有机防腐涂料体系 175
2.4.3 石墨烯改性防腐涂层的应用 180
2.4.4 石墨烯改性防腐涂层的发展趋势 189
参考文献 189
第3章 石墨烯耐磨润滑机理与耐磨润滑涂层 205
3.1 石墨烯的耐磨润滑机理 205
3.1.1 石墨烯的层间滑动行为 206
3.1.2 石墨烯的表面摩擦行为 210
3.2 石墨烯耐磨润滑涂层 219
3.2.1 石墨烯耐磨润滑涂层的制备 219
3.2.2 石墨烯的纳米摩擦磨损行为 221
3.2.3 石墨烯的宏观摩擦磨损行为 228
3.3 石墨烯固液复合涂层的抗摩耐磨性能 233
3.3.1 石墨烯/离子液体纳米复合润滑薄膜 233
3.3.2 石墨烯添加剂复合涂层的摩擦学性能 242
3.4 石墨烯增强聚合物复合涂层的制备及摩擦学性能研究 246
3.4.1 石墨烯增强环氧树脂复合材料 246
3.4.2 石墨烯增强聚酰亚胺复合材料 259
3.4.3 石墨烯增强聚氨酯复合材料 262
3.5 本章小结 264
参考文献 264
第4章 石墨烯导热机理与导热涂层 273
4.1 石墨烯导热机理 273
4.2 石墨烯导热涂层 275
4.2.1 石墨烯/环氧树脂导热涂层 275
4.2.2 石墨烯/聚酰亚胺导热涂层 282
4.2.3 石墨烯/热塑性聚合物基导热涂层 284
4.2.4 石墨烯导热薄膜和热界面材料 286
4.2.5 CVD法生长石墨烯导热薄膜 291
4.3 石墨烯导热涂层应用 294
参考文献 295
第5章 石墨烯抗静电机理与抗静电涂层 301
5.1 静电的产生与消除 301
5.1.1 静电的产生及危害 301
5.1.2 静电的消除 302
5.2 抗静电涂料 302
5.2.1 国内外抗静电涂层材料发展状况 302
5.2.2 抗静电涂料的分类 303
5.2.3 抗静电涂料的导电机理 306
5.2.4 国内抗静电涂料的现行标准 310
5.2.5 抗静电涂料的发展趋势 311
5.3 石墨烯改性抗静电涂层 311
5.3.1 石墨烯的性能概述 311
5.3.2 石墨烯混合抗静电涂层 312
5.3.3 石墨烯改性抗静电涂层 316
5.3.4 石墨烯改性材料的抗静电应用 319
5.4 几种石墨烯改性抗静电涂层的配方 323
5.5 本章小结 324
参考文献 324
第6章 石墨烯抗菌机理与抗菌涂层 329
6.1 概述 329
6.2 石墨烯纳米材料及其抗菌机理 331
6.2.1 物理破坏假说 331
6.2.2 磷脂抽提理论 336
6.2.3 氧化应激理论 339
6.3 石墨烯纳米复合抗菌材料及抗菌机理 341
6.3.1 GO-Ag纳米复合材料 341
6.3.2 GO-PLL纳米复合材料 349
6.3.3 其他复合材料 349
6.4 石墨烯的生物安全评价 350
6.5 本章小结 351
参考文献 352
第7章 石墨烯的吸波机理与吸波涂层 356
7.1 吸波材料简介 356
7.2 石墨烯吸波材料 357
7.3 石墨烯复合吸波材料 358
7.3.1 石墨烯/高分子复合材料 358
7.3.2 石墨烯/磁性无机纳米颗粒 360
7.3.3 石墨烯/非磁性无机纳米颗粒 363
7.3.4 中空及多孔材料与石墨烯复合 363
7.3.5 三维石墨烯复合吸波材料 364
7.4 展望 366
参考文献 366
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