关键词： 含能材料   降感   碳纳米材料   石墨烯   安全性  

摘要： 为了充分利用碳纳米材料的性能优势,本文总结了碳纳米材料对含能材料降感的研究进展。分析了典型碳纳米材料,如石墨、碳纳米管、石墨烯及其衍生物和富勒烯及其衍生物对降低含能材料撞击感度、冲击波感度和摩擦感度的作用,并探讨了不同碳纳米材料的降感机制。最后对碳纳米材料在该领域的发展前景进行了展望,认为优化碳纳米材料与含能材料的复合材料制备工艺、深入理解碳纳米材料性质并进行功能化修饰、调控碳纳米材料与含能材料的界面相互作用以及进一步探究碳纳米材料的降感机制将是今后研究的重点工作。

关键词： 染料敏化太阳能电池   对电极   硫化镍   透明   石墨烯  

摘要： 对电极(counter electrode,CE)作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSSC)的重要组成部分之一,其作用是收集外电路电子和催化还原电解质.硫化镍具有低成本和优异的电催化活性等优点,是Pt的理想替代材料.本文制备的NiS电极的透光率可以达到80%以上(600 nm处),从正面(光阳极)照射时,制备的DSSC器件光电转化效率达到7.54%,与Pt对电极的(7.48%)相当.从反面(对电极)照射时,光电转化效率达到3.96%,远高于Pt对电极(0.58%).在硫化镍电极中掺入石墨烯,可以进一步提升DSSC器件的光电转化效率,正面照射达到7.84%,反面照射达到4.59%,是正面照射效率的58.5%.电化学阻抗、循环伏安测试表明NiS对电极具有很小的串联电阻和高的电催化活性,这是其性能优于Pt的主要原因;而高的反面照射光电转化效率主要得益于NiS电极的高透光率.本文提供了一种简单、快捷、低成本的方法来制备透明、高效硫化镍对电极.

关键词： 石墨烯   涂覆材料   散热涂料   防腐   波纹管换热器  

摘要： 介绍了石墨烯的物理和化学特性及氟碳石墨烯涂料的制作方法,生产试验表明涂装石墨烯新型材料的波纹管换热器换热效果要好于未涂装的,且防腐效果较好。石墨烯快速散热涂料的成功应用为今后换热设备材质选择提供更大空间。

关键词： 天然橡胶   类石墨烯   胎肩垫胶   导热   动态生热  

摘要： 课题研究了新型类石墨烯材料SG3-G在全钢子午线轮胎胎肩垫胶中的应用,通过对N330炭黑的替换,考察胶料的加工性能、物理机械性能、动态生热及热传导性能。结果表明:SG3-G从0份增加到30份,混炼胶的t10和t90缩短,门尼黏度下降明显,硫化胶硬度、拉断强度和定伸应力略有下降,扯断伸长率和扯断永久变形增大,撕裂强度下降明显。同时动态生热有所降低,导热系数增大。

关键词： 剪纸结构   可穿戴设备   纸基传感器   人体运动  

摘要： 随着可穿戴技术的飞速发展,柔性传感器因在定制医疗和人机互动中有应用前景而备受瞩目。受剪纸艺术启发,开发了一种新型剪纸结构的柔性纸基传感器。该传感器采用剪纸技术构建的石墨烯纸基材料,能够紧密贴合人体多个部位,旨在探索其在监测生理及运动信号方面的有效性。剪纸结构的设计不仅提高了传感器的敏感度和伸展性,还实现了其与皮肤的高度集成,为人体动态监测开辟了新途径。

关键词： 稻谷   石墨烯   远红外辐射干燥   热传导   低温干燥  

摘要： 为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD(Box-Behnken设计)响应面法,分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明:影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度,其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高,稻谷干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大,整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比,石墨烯低温远红外干燥平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后,稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为:辐射温度43℃、排粮流量4 kg/min、除湿风量193 m^(3)/h,此时应力裂纹指数增值为9,整精米率为79.75%,稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷,可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。

关键词： 石墨烯   5052铝合金   搅拌摩擦加工   力学性能  

摘要： 以5052铝合金为基体,采用搅拌摩擦加工制备复合材料,研究了不同石墨烯添加量对复合材料中石墨烯的分散与复合材料力学性能的影响。结果表明,当石墨烯添加量不超过1.0wt%时,复合材料中石墨烯可实现较好地分散;随石墨烯添加量的提高,复合材料的显微硬度呈上升的趋势,当石墨烯添加量为2.0wt%时,复合材料的平均显微硬度为87.44 HV,较同等条件基体的显微硬度提高了64.3%;复合材料的强度呈先升后降的趋势,当石墨烯添加量为1.5wt%时,复合材料的屈服强度与抗拉强度分别为139.0 MPa和247.5 MPa,相比同等条件基体的屈服强度与抗拉强度分别提高了63.1%和24.5%。

关键词： 功能梯度石墨烯增强复合材料板   改进Reddy型三阶剪切变形理论   移动克里金   临界屈曲荷载  

摘要： 针对功能梯度石墨烯增强复合材料(FG-GRC)板屈曲行为问题,提出一种含7个自由度变量改进Reddy型三阶剪切变形理论(TSDT)和移动克里金(MK)插值的无网格模型.该模型不但能避免无网格法中第二类边界条件难以施加的问题,且不需人工引入剪切修正因子,适用于薄/中厚/厚板问题,同时具有较高的计算精度.通过Halpin-Tsai模型来预测FG-GRC板的有效杨氏模量,并根据混合定律来确定其有效泊松比.利用最小势能原理推导了含7个未知量FG-GRC板屈曲的无网格控制方程.通过与文献结果对比验证了方法的收敛性及有效性.数值结果表明:当FG-GRC板的总层数NL小于10~15时,FG-O和FG-X型的FG-GRC板临界屈曲荷载变化率较为剧烈,说明该阶段相较于环氧树脂板,GPLs增强板的刚度降低(或增加)较快;当FG-GRC板的总层数NL>10~15时,临界屈曲荷载变化率较为平缓;随着GPLs的长厚比l_(GPL)/hGPL增加到1000左右,FG-GRC板临界屈曲荷载急剧增加.当GPLs的长厚比l_(GPL)/hGPL增加到2000以上时,FG-GRC板临界屈曲荷载趋向于稳定且GPLs的长宽比l_(GPL)/wGPL和长厚比l_(GPL)/hGPL对FG-GRC板临界屈曲荷载影响不再明显.

关键词： 石墨烯   聚偏二氟乙烯   分子动力学   导热性能   边缘功能化  

摘要： 采用分子动力学模拟方法,定性分析石墨烯取向对石墨烯/聚偏二氟乙烯(PVDF)复合材料界面热导的影响,研究石墨烯边缘功能化及其比例与石墨烯/PVDF界面热导之间的关系.研究结果表明调节石墨烯在复合材料中的取向程度及对石墨烯边缘功能化有利于提高石墨烯/PVDF复合材料界面热导.模拟结果为设计和制备高导热复合材料提供新的思路和见解.

关键词： 氧化石墨烯   黑麦草   高通量测序   内生真菌   多样性  

摘要： 为了探究氧化石墨烯(GO)对黑麦草种子内生真菌群落结构和多样性的影响,将黑麦草种子在0.4%、0.8%和1.2%水平的GO溶液中胁迫4 d,采用高通量测序技术,分析GO胁迫下黑麦草种子内生真菌群落组成和多样性的变化。结果显示,4个样本所有样品共分离获得303种真菌,归属于10门39纲84目160科240属。在门分类水平上,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)是主要的内生真菌类群;在属分类水平上,各处理的共有优势菌属为链格孢属(Alternaria)。不同GO处理黑麦草种子内生真菌群落结构存在差异,随着GO浓度的增加,子囊菌门的丰度出现下降,0.8%和1.2%GO处理较对照分别显著降低了19%和20%(P<0.05);所有GO处理的担子菌门丰度均显著高于对照(P<0.05);1.2%处理链格孢属的丰度较对照显著降低了37.36%。与对照相比,1.2%GO处理内生真菌的丰富度和多样性显著增加,ACE、Chao1和Shannon指数分别增加了123.5%、127.4%和117.5%(P<0.05)。主坐标分析(PCoA)分析表明,1.2%GO处理内生真菌群落结构与其他处理有较大差异;线性判别分析(LEfSe)分析发现,各处理差异指示种明显不同。可见,GO改变了黑麦草种子内生真菌群落的组成和多样性,尤其是高浓度处理(1.2%)。研究可为碳纳米材料暴露对共生物种的潜在影响研究提供参考。