关键词： PVC树脂   悬浮法   聚合过程   高分子复合材料   粒径分布   高分子材料   石墨烯   湿磨  

摘要： 一种小粒径分布的PVC树脂制备方法、产品及应用:CN117866125A∥冯继凡(山东鲁泰控股集团有限公司石墨烯高分子复合材料研发中心;山东鲁泰控股集团有限公司),公开日期:2024-04-12本发明涉及高分子材料生产技术领域,具体涉及一种小粒径分布的PVC树脂制备方法、产品及应用。PVC树脂制备方法包括步骤一:将悬浮法聚合过程中的PVC树脂浆料搅拌均匀,并调整PVC树脂浆料的浓度,得到预调浆料;步骤二:将预调浆料加入湿磨设备中进行湿磨处理,得到小粒径分布的PVC树脂浆料,湿磨处理的时间为20~90 min,湿磨处理的温度为5~55℃;步骤三:将小粒径分布的PVC树脂浆料进行干燥,得到小粒径分布的PVC树脂。本发明通过对PVC树脂浆料进行湿磨处理,简化了悬浮法聚合PVC树脂去除皮膜的工序,缩小了悬浮法聚合PVC树脂的粒径分布。

关键词： 石墨烯柔性压力传感器   脉搏波   可穿戴设备   无袖带血压测量  

摘要： 可穿戴柔性电子技术是医疗健康监测,尤其是心血管疾病监测的重要发展方向之一。脉搏波是评估心血管健康的重要信息来源,但它属于非平稳弱信号,对检测端的灵敏度与稳定性具有较高要求。为解决可穿戴健康监测的柔性传感关键技术问题,设计并开发了具有多级分支微结构的石墨烯柔性压力传感器,显著提高了对脉搏波的传感性能,并构建了可穿戴柔性传感脉搏波健康监测系统,建立了基于单点桡动脉脉搏波和Transformer架构的类感知无袖带血压监测算法,对人体收缩压和舒张压的预测误差分别为(0.7±10.5)mmHg和(0.5±6.1)mmHg。本工作可以为心血管健康动态监测系统与应用研究、可穿戴式精准医疗健康监护提供重要技术支持。

关键词： 石墨烯机织物   温度调节性能   纺织品应用   热逸散特性   电加热纺织品   导电纱线  

摘要： 为了实现石墨烯在纺织品中的应用,可采用了不同的制备方法,包括在纤维或织物表面涂覆石墨烯材料、将石墨烯纳入纺织品的纤维结构中等。国际知名品牌如Reebok、Superdry、Umbro、Grossi等已经推出了应用了石墨烯技术的服装系列,涵盖夹克、连帽衫、机能裤等,通过内部网格区域印刷技术实现更好的保温效果。试验流程中使用改良式瞬态平面热源传导仪(MTPS)进行织物热逸散试验,以评估织物的热交换性能。结果发现石墨烯纺织品具有良好的温度调节性能。石墨烯机织物在温度调节方面表现出色,具有广阔的市场应用前景。石墨烯不仅可以应用于纺织品领域,还可以用于穿戴电子产品、电加热纺织品、导电纱线等。

关键词： 表面织构   单晶硅   摩擦磨损   石墨烯   氧化石墨烯  

摘要： 为了改善单晶硅的减摩耐磨性能,利用紫外激光加工技术在单晶硅表面刻蚀出不同形状的表面织构,并在织构上沉积石墨烯和氧化石墨烯涂层,通过MRTR-1摩擦磨损试验机研究表面织构和石墨烯类涂层对单晶硅在干摩擦条件下摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察单晶硅试样的微观形貌及磨痕形貌,用电子天平称量实验前后试样的质量并计算磨损率。结果表明,与无织构试样相比,表面织构试样均能不同程度的降低磨损率,磨损率从0.012降至0.008以下;部分表面织构试样能够降低摩擦系数,摩擦系数低于0.14;单晶硅试样的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。由于表面织构能起到收集磨屑,存储涂层碎片的作用,加上石墨烯类涂层特殊的物理特性,二者的结合作用能够有效改善单晶硅的摩擦性能,显著降低磨损率,保护材料。

关键词： 石墨烯   液态金属   仿植物茎状层级结构   环氧树脂   纳米粒子   热传导  

摘要： 环氧树脂具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性和成本低廉的特点,可广泛应用于电子封装行业。然而,环氧树脂的本征低热导率(约0.2 W·m^(-1)·K^(-1))限制了其在热管理中的应用。在环氧树脂基体中加入高导热填料并形成有序结构是提高环氧树脂基复合材料热导率的有效方法。通过3D打印和定向冷冻制备了一种具有仿植物茎状层级结构的石墨烯-液态金属/环氧树脂复合材料。该复合材料在垂直方向上(40%总填料质量分数)表现出5.56 W·m^(-1)·K^(-1)的热导率,即约2.47倍于相同含量下的石墨烯-液态金属/环氧树脂共混复合材料。这种优异的导热性能可归因于沿石墨烯富集分层相的各向异性的茎状导热路径的形成和液态金属与环氧树脂间相容性的提高。同时,其独特的结构使该仿生复合材料保持了优异的机械性能。与纯光敏树脂骨架相比,该仿生复合材料在横向和纵向两个方向的抗压强度分别提高了192%和240%。因此,该石墨烯-液态金属/环氧树脂复合材料可作为热界面材料的最佳选择应用于电子工业。

关键词： 太赫兹   超材料   滤波器   激光诱导石墨烯  

摘要： 设计并制备了一种基于激光诱导石墨烯(LIG)的太赫兹超材料滤波器。首先,研究了不同激光加工参数下生成LIG的电学特性,然后通过太赫兹时域光谱仪测得滤波器的透射性能。当结构单元周期为500μm时,滤波器在0.55 THz处的透射率为74.2%。通过改变滤波器的结构周期,中心频率可增至0.65 THz。该滤波器同时具有振幅偏振相关特性,随着入射太赫兹波偏振方向与x轴夹角θ的增加,其透射率逐渐降低。LIG法制备简单、成本低廉,有望用于制备各种太赫兹超材料器件,在太赫兹传感、探测和通信等领域有着一定的应用前景。

关键词： 腐蚀   表面   纳米材料   氧化石墨烯  

摘要： 通过有机硅化合物γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)自水解缩合制得有机-无机杂化材料笼型倍半硅氧烷(POSS),将其接枝到氧化石墨烯(graphene oxide,GO)上以克服GO的聚集,利用Boehm滴定法测定接枝率为98.3%,进一步负载锌离子制得复合纳米粒子POSS/GO/Zn。通过FT-IR、XRD、Raman、NMR和SEM对POSS/GO/Zn结构及微观形貌进行了表征,并将其应用在水性环氧树脂(WEP)涂层材料中,电化学阻抗谱(EIS)和水接触角测试结果表明,所制得的纳米粒子的复合涂层具有优异的防腐和疏水性能,在3.5%氯化钠溶液中浸泡40 d后POSS/GO/Zn/WEP的阻抗值为8.33×10^(5)Ω·cm^(2),大于空白环氧涂层浸泡第一天的初始值1.46×10^(5)Ω·cm^(2),水接触角由48.42°增大至98.11°,涂层由亲水转为疏水特性,表明该材料在涂层材料中具有良好的应用潜能。

关键词： 还原氧化石墨烯   纳米金   电化学传感器   丝网印刷碳电极   新冠病毒  

摘要： 使用电化学沉积法在丝网印刷碳电极表面制备了还原氧化石墨烯和金纳米颗粒,构建了一种用于新冠病毒检测的石墨烯电化学传感器。通过扫描电镜和相应的电化学方法对纳米复合材料在电极表面的成功修饰进行了表征分析。采用差分脉冲伏安法对传感器的性能进行检测,实验构建的电化学传感器具有良好的灵敏度,最低检测限为7.09×10^(-9)mol/L,线性范围为10^(-10)~10^(-6)mol/L,并具有良好的灵敏度和特异性,可以在未进行核酸扩增的情况下直接检测新冠病毒临床样本。

关键词： 蜂窝结构   石墨烯   力学性能   导热系数   气体吸附   海水淡化  

摘要： 蜂窝碳结构是由石墨烯纳米片构成的蜂窝状三维纳米多孔结构,具有低密度和高比表面积和孔隙率,同时也呈现出了如机械性能、热学性质等诸多优异性能,也为该材料在纳米电子器件、光电器件、热管理、催化、机械材料强化等领域提供了广阔的应用前景.本文讨论了蜂窝碳的一些可能的晶体结构,总结了文献报道的热性能和机械性能,阐述了蜂窝碳在气体存储、水净化和热力学等方面的应用.最后对相应的三维石墨烯结构进行了一定程度的延伸,并对该结构以及蜂窝碳在制备、性能、应用等方面做出了适当的总结和展望.

关键词： 碳纳米管   还原氧化石墨烯   柔性应变传感器   电热变色  

摘要： 为了解决柔性应变传感器灵敏度较差、应变范围较窄、牢度不高等问题,设计了一种以聚氨酯细丝为芯,以碳纳米管和还原氧化石墨烯构成的三维导电网络为鞘的应变传感纱线,并采用热致变色油墨为保护层,使应变传感纱线兼具变色功能。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪对传感纱线形貌与结构进行表征,并使用电子万能测试机和万能拉力试验机测试了柔性应变传感器的传感性能和稳定性能。结果表明:碳纳米管穿插于还原氧化石墨烯片层间,形成了导电性能良好的三维导电网络;变色传感纱线灵敏度最高达32.31,应变范围可达100%,可用于人体微小运动检测;在4 V的低电压下即可迅速升温至60℃,能够实现主动变色的附加功能,为发展变色响应快、颜色可调控、使用稳定性高的热致变色材料和传感材料提供新的设计思路,推动碳纳米材料在柔性可穿戴领域的应用。