关键词： 石墨烯   腐蚀   水性环氧富锌涂料   防腐机理  

摘要： 石墨烯具有高的比表面积、高的机械强度、优异的导热和导电性、低的化学反应活性、良好的物理阻隔性能等特性,在提升涂料/涂层防腐性能方面具有很大的潜力,因而受到了广泛关注,石墨烯水性环氧富锌涂料是其中的研究热点。但是,石墨烯较大的比表面积及层间范德华力的相互作用导致其在水性溶剂或聚合物基体中极易发生团聚,直接影响了其在水性涂料/涂层中性能的发挥。因此,如何改善石墨烯在水性溶剂或聚合物基体中的分散性是待解决的首要问题。本文综述了石墨烯在水性环氧富锌涂料中的研究进展,对比讨论了单一或多种分散方法对石墨烯在水性涂料特别是水性环氧涂料中分散效果的影响规律及适用范围,对现有文献中石墨烯环氧富锌涂料的防腐性能进行了汇总,分析了石墨烯类型、含量及其与锌粉的相对比例对涂料/涂层性能的影响规律及选择原则。最后,本文介绍了石墨烯在提高涂层屏蔽性能及阴极保护方面的作用机理,并对石墨烯水性环氧富锌涂料在工业化制备和应用方面面临的挑战和未来研究方向进行了简要讨论。

关键词： 石墨烯   半导体金属氧化物   光催化剂   制备工艺  

摘要： 光催化剂因其具有强氧化性、高化学稳定性、环保、无毒性等优点,广泛应用于污水处理、空气净化、疾病治疗、环境修复等领域。为改善纳米光催化剂的光响应范围,添加石墨烯基系列材料已成为国内外的研究热点。综述了石墨烯基材料与半导体金属氧化物复合光催化剂研究现状,总结了不同制备工艺对石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂形貌结构和光催化性能的影响,对各类制备工艺的优缺点进行了比较,并指出了相关工艺需要克服的关键技术问题,展望了石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂未来发展方向,以期为提高半导体金属氧化物的光催化性能和石墨烯基/半导体金属氧化物复合光催化剂制备工艺的优化提供参考。

关键词： 石墨烯   金属复合材料   电弧增材制造   钎焊   扩散焊   电子束焊  

摘要： 本研究旨在探讨石墨烯增强金属复合材料的电弧增材制造工艺及设备优化,以满足现代工业对高性能材料的需求。石墨烯作为一种出色的纳米材料,具有卓越的力学和导热性能,为金属复合材料的性能提升提供了新的可能性。本文结合钎焊、扩散焊等焊接技术,系统研究了石墨烯增强金属复合材料的制备工艺和相应的设备优化,以提高其力学性能、热导率和耐磨性,为制备高性能金属复合材料提供了有力的支持。

关键词： 纳米颗粒   石墨烯   国际研究中心   科研团队   高迁移率   芯片制造   天津大学   关键技术难题  

摘要： 天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心教授马雷及其科研团队,日前在半导体石墨烯领域取得了重要进展。该团队的研究成果“碳化硅上生长的超高迁移率半导体外延石墨烯”,成功攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题,打开了石墨烯带隙,实现了从“0”到“1”的突破,这一突破被认为是开启石墨烯芯片制造领域大门的重要里程碑。该项成果已于近日在《自然》杂志网站上在线发布。

关键词： 石墨烯   等离子体辅助化学气相沉积   H2等离子体  

摘要： 石墨烯作为一种性能独特的新型二维材料,在航空航天、电子器件、医学生物等领域具有巨大的发展潜力。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法,以铜箔为基底,利用氢气和甲烷混合气体制备了石墨烯,研究了生长及冷却阶段H2对石墨烯形核及生长的作用机理。结果表明:在PECVD过程中,石墨烯生长前采用H2等离子体对铜基底预刻蚀会导致基底粗糙度增加,从而产生较多的形核位点,不利于低密度大尺寸石墨烯晶粒的生长;生长过程中H2会对多层石墨烯刻蚀,较高的H2流量下可以形成单层石墨烯;生长结束后通入H2保温一定时间,石墨烯会被刻蚀成条带状,这种刻蚀随着保温时间的延长而加剧。

关键词： 石墨烯   标准漏孔   极小漏率  

摘要： 标准漏孔是氦质谱检漏仪的校准装置,为了提高氦质谱仪检漏灵敏度,必须降低标准漏孔漏率下限。针对目前传统材料加工制作的标准漏孔难以通过改进加工工艺降低漏率下限的情况,利用CVD法制作了一种亚纳米孔石墨烯复合薄膜新型标准漏孔,研究了其渗氦性能和制备工艺稳定性。结果表明:单层石墨烯/PMMA复合薄膜单位面积漏率为4.17×10^(-12)~1.09×10^(-11) Pa·m^(3)/(cm^(2)·s·Pa),通过调节新型材料渗透面积,可制作漏率下限达10-12 Pa·m^(3)/s量级的标准漏孔。

关键词： 电沉积   石墨烯   金属   导电聚合物   复合涂层   防腐性能  

摘要： 石墨烯材料的二维平面结构以及优异的抗渗性使其在防腐领域备受关注,电沉积法可以实现石墨烯片层在涂层中的有序排列,增强涂层对外界腐蚀性电解质的阻隔。简单介绍了电沉积法制备石墨烯涂层的原理,详细综述了近年来以电沉积法制备金属基石墨烯复合涂层和导电聚合物基石墨烯复合涂层的研究进展,分析了石墨烯改善在不同基质涂层的原理。最后,展望了石墨烯、金属和导电聚合物三元复合材料在防腐涂层中的应用,并且对两种复合涂层的优缺点进行了简单的总结。

关键词： 白炭黑   石墨烯   天然橡胶   硅烷偶联剂   杂化填料   力学性能  

摘要： 白炭黑(主要成分为纳米SiO_(2),nano-SiO_(2))由于易于制取、绿色环保等优点,现被广泛用于橡胶补强中,但是白炭黑因为结构上的特点,导致其在橡胶中的分散性和补强能力比炭黑差。利用硅烷偶联剂改善白炭黑在橡胶中的分散性,并研究改性白炭黑和石墨烯(GE)的协同补强作用对天然橡胶(NR)的影响。使用助分散剂单宁酸(TA)修饰的石墨烯与使用硅烷偶联剂KH570改性的白炭黑通过迈克尔加成反应得到杂化填料(KS-TGE),与天然橡胶充分混合制得KS-TGE/NR复合材料。经过测试,白炭黑经过改性后不仅改善了其在橡胶中的分散性,并且其和石墨烯制得的杂化填料与天然橡胶共混后,天然橡胶的力学性能得到提升。与未改性的nano-SiO_(2)/NR相比,改性后的复合材料拉伸强度最高提升36.3%,断裂伸长率最高提升79.5%,此外KS-TGE/NR仍能保持优异的弹性和动态力学性能。

关键词： 聚酰亚胺   碳纳米管   石墨烯   复合涂层  

摘要： 为提高电池组金属外壳的耐腐蚀性能,向聚酰亚胺涂层中掺杂碳纳米管和石墨烯粉体,得到了聚酰亚胺复合涂层,并研究其在200℃下添加纳米碳材料前后的耐腐蚀性、导电性以及韧性变化。结果表明:聚酰亚胺在掺杂碳纳米管后,耐腐蚀性、导电性能以及力学性能均有所改善,尤其是导电性大幅提高,并且同时掺杂1%CNTs和0.5%石墨烯对聚酰亚胺性能提高最为显著,说明向聚酰亚胺中同时添加一维及二维纳米材料能更好地提高涂层的性能。

关键词： 石墨烯薄膜   功能器件   电力电缆   信号传输   连续态   石墨烯材料   升级换代   实用化  

摘要： 超级蒙烯材料新概念的提出将有力推动石墨烯与传统材料的融合,为连续态石墨烯薄膜材料的实用化开辟新路,为加快石墨烯材料的产业落地提供新的动力,有望促进电力电缆、信号传输、导热散热等结构功能器件的升级换代。