关键词： 硅烷偶联剂   氧化石墨烯   聚丙烯酸酯分散体   表面改性  

摘要： 采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯(GO),以过量不饱和碳链的有机硅偶联剂KH570作为改性剂进行表面修饰,制备不饱和有机硅改性氧化石墨烯(KGO)。以KGO、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)为原料通过相反转乳液聚合制得高羟基石墨烯/聚丙烯酸酯复合乳液(KGO/PA)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重测试(TGA)和应力应变测试对复合物结构和性能进行了表征。测试结果表明,KH570成功接枝到GO表面,所制备的KGO/PA复合材料中氧化石墨烯纳米材料分散均匀,当TGO含量为1.5%时,复合材料具有最佳的热稳定性和力学性能。

关键词： 碳系填料   石墨烯   碳纳米管   电磁屏蔽   复合材料  

摘要： 为了满足电子设备轻量化和高度集成化发展的趋势和社会健康需求,轻量化、低成本、耐腐蚀的电磁屏蔽材料日益受到青睐。碳系导电填料,尤其是碳纳米管和石墨烯,在聚合物基电磁屏蔽复合材料中应用广泛。但碳系导电填料颗粒的应用通常因其在聚合物基中有限的分散性使得它们与聚合物基体的相互作用受到障碍,从而对电磁屏蔽效能产生不利影响。文中综述了碳纳米管和石墨烯及相关复合材料的典型改性方式及其电磁屏蔽性能,旨在为其在聚合物基电磁屏蔽复合材料中的应用提供良好的设计思路。

关键词： 水产养殖   罗茨风机   罗茨鼓风机   风机选型   养殖密度   现代养殖业   润滑油   石墨烯  

摘要： 水产养殖行业中风机是其非常重要的一环,基于对水产养殖行业的风机调研,重点对可用于水产养殖增氧风机选型的罗茨鼓风机进行实验对比,通过比较两种不同的润滑油,经过试验得出耗电量的影响区别。对罗茨风机的润滑油选用具有指导意义。一、润滑油的意义。随着现代养殖业的出现,水产养殖密度和产品品质的不断提高,溶解氧的矛盾凸显。

关键词： 石墨烯   丙烯酸涂层   砂浆   耐硫酸镁侵蚀性能  

摘要： 为改善丙烯酸涂层对水泥混凝土的保护能力,将石墨烯作为功能填料掺入丙烯酸涂层中,在水泥砂浆立方体试块表面制备了石墨烯改性丙烯酸复合涂层。考察了涂层中石墨烯掺量和砂浆试块制备过程中的水灰比对水泥砂浆耐硫酸镁侵蚀性能的影响,优化防护涂层组成设计。结果表明:随涂层中石墨烯掺量的提高,硫酸镁侵蚀导致的砂浆试块的质量增加率和强度损失率均显著减小,但石墨烯掺量过高时,质量增加率和强度损失率反而升高;石墨烯最佳掺量推荐为0.4%(质量分数),该掺量对不同水灰比砂浆试块的耐硫酸镁腐蚀性能均表现出较好的改善效果,但较低的水灰比(0.4)有利于砂浆试块的成型,提高其耐硫酸镁腐蚀性能。

关键词： 石墨烯及其衍生物   间充质干细胞   成骨分化   骨组织工程  

摘要： 近年来,纳米材料在骨组织工程材料的应用中显示出独特的优势。石墨烯及其衍生物如氧化石墨烯,还原氧化石墨烯作为代表性的二维纳米材料,具有优异的机械性能、大的比表面积、良好的导电性能和生物相容性,被认为具有巨大的骨组织工程应用潜力。在此,本文回顾了石墨烯及其衍生物作为新型复合骨工程支架的增强组分和药物载体的应用,介绍了基于不同动物模型的应用研究,以便充分验证石墨烯及其衍生物的诱骨效应;对成骨分化相关信号通路如Wnt/β-catenin信号通路,MAPK信号通路以及BMP信号通路各自发挥的作用及各条通路之间的相互关系进行了梳理,对阐明成骨分化调控机制具有重要意义。

关键词： 惯性测量单元   激光诱导石墨烯   陀螺仪   加速度计   木材  

摘要： 针对商用低精度惯性测量单元具有高成本、制造工艺复杂、废弃后污染环境、不能生物降解等缺点,提出一种低成本、可生物降解的木制惯性测量单元。该设计包含平衡振子和非平衡振子单元,分别用于测量3轴加速度和3轴角加速度。采用激光诱导石墨烯的工艺在木梁上制备应变传感器阵列,并形成多组惠斯顿电桥测量电路。结果表明:加速度方面,X轴灵敏度为0.006 m V/g,Y轴灵敏度为8.695×10^(-4)m V/g,Z轴灵敏度为0.200 m V/g;角加速度方面,X轴灵敏度为0.285 m V/(rad/s^(2)),绕Y轴旋转的灵敏度为0.305 m V/(rad/s^(2)),绕Z轴旋转的灵敏度为0.765 m V/(rad/s^(2))。与有限单元法仿真结果对比,实验测量误差在10%以内,且具有良好的重复测量精度。该惯性测量单元在木制船舶、木制载具、木制家具等方面具有潜在的应用前景。

关键词： 石墨烯   功能梯度Timoshenko梁   有限元法   动力特性  

摘要： 基于分层法对石墨烯增强功能梯度Timoshenko梁的动力特性问题进行有限元分析。在有限元建模过程中,首先将Timoshenko梁沿厚度方向分成若干层,然后利用改进的Halpin-Tsai细观力学模型计算各层的弹性模量,相应的泊松比和密度则根据混合率法则进行计算,最后对各层均采用4节点四边形板单元离散。通过数值算例分析分层数和单元尺寸比例的合理性,探究石墨烯片的分布形式、质量含量、几何形状和尺寸等因素对Timoshenko梁动力特性的影响。结果表明,添加少量的石墨烯能显著提高Timoshenko梁自由振动的频率,尤其在梁的上下部位分布较多正方形石墨烯片时效果最佳。随着石墨烯片长厚比的增加,Timoshenko梁的自由振动基频不断增大。当石墨烯片长厚比超过1 000之后,梁的基频变化不明显。

关键词： 硅橡胶   石墨烯   纳米金刚石   导热性能  

摘要： 利用多巴胺对几乎任何表现的适应性,将纳米金刚石负载到石墨烯表面,得到结构稳定的石墨烯-纳米金刚石杂化材料(GND)。控制GND中石墨烯与纳米金刚石的杂化比例,利用纳米金刚石和硅橡胶基体阻断石墨烯的导电通路,在保证绝缘的条件下提高了GND/硅橡胶复合材料的导热性能。研究结果表明,当GND的质量分数为4%且石墨烯与纳米金刚石的质量比为0.25/1.00时,GND/硅橡胶复合材料在25,50,75,100℃下的热导率均为最高,分别比只用纳米金刚石时提高20.5%、32.6%、52.8%和79.2%。

关键词： 溶液共混   碳纳米管   氧化石墨烯   塞贝克系数  

摘要： 本研究通过溶液共混工艺制备了一系列多壁碳纳米管/氧化石墨烯/聚酰胺6复合材料,使用注塑机将上述复合材料粉末注塑为圆片状样品并对其形貌、组成及热电性能的进行了表征。对比不同组分的复合材料的热电参数发现碳纳米管/氧化石墨烯的协同作用对于复合材料的热电性能提升有了一定的帮助,结果优于单组分复合材料。

关键词： 石墨烯纳米带   剪裁   化学合成   传感器   场效应晶体管   光电探测器  

摘要： 石墨烯具有优异的力学、电学、光学、热学等物理性质,是当前新型材料的研究热点之一,被广泛应用在导电薄膜、储能元件、药物载体以及锂电池等领域。然而,石墨烯无带隙的特点限制其更广泛的应用,因此,通过技术手段打开石墨烯带隙成为学者们亟待解决的新问题。将石墨烯制成石墨烯纳米带(Graphene nanoribbons,GNRs)是打开其带隙的可行办法。因此,本文梳理了制备GNRs的不同方法,综述了其制备原理和研究进展,并对比了其优点和不足,提出了将不同方法的优点相互结合的复合制备方法,以实现可控、高效、高质量制备GNRs,最后介绍了GNRs在高性能传感器、场效应晶体管和光电探测器领域应用的研究进展和未来发展趋势。这对GNRs进一步应用在纳米器件中有一定的指导意义。