液态金属碳基复合材料的制备及应用

作为新兴的功能性材料，液态金属因其本身兼具金属的高导热性、导电性和良好的流动性，在电子电路印刷、高功率密度散热、柔性电极、可重构天线、3D打印等领域备受人们的关注。随着对液态金属性能上的更高需求，利用材料复合技术和微纳米技术，制备液态金属复合材料逐渐成为研究热点，同时，也为液态金属复合材料的推广和产业化应用带来了契机。碳基材料是目前应用较多的一种多功能材料。种类众多，包括炭黑、活性炭、石墨、碳纳米管和石墨烯等，其应用领域也涵盖了航天、汽车、建筑、医疗等众多方面。传统金属材料，如铁、铝和镁等，以及贵金属，如金、银和铂等材料与碳基材料制备复合功能材料已经开展了大量的研究工作，碳基材料的引入可以有效地提高复合材料的性能。另外，碳基材料的来源广泛，材料轻质，价格低廉，使得碳基复合材料具有良好的经济性和量产性。(www.xing528.com)

利用液态金属与碳基材料各自突出的优势，制备液态金属碳基复合材料，将能够提升液态金属的导热、导电等性能。同时，液态金属能够更好地实现碳基材料的电通路的导通，以及提升碳基材料的柔性。基于液态金属碳基复合材料的性能的提升，将有望在电子电路印刷、柔性电极材料、电池，以及储能等方面实现广泛的应用。图2.4展示了液态金属碳基复合材料产业链结构示意，主要包含四个环节：①金属原材料的开采与提炼；②液态金属碳基复合材料的研制与应用；③液态金属碳基复合材料的应用潜力；④液态金属的回收与再利用。下面将分别对这四个环节进行说明，其中重点放在第②和第③环节。