关键词： 热处理   石墨烯增强Ti-6Al-4V合金   双重退火   固溶时效处理  

摘要： 采用石墨烯为增强相,通过放电等离子烧结技术制备了石墨烯增强Ti-6Al-4V合金,研究了不同退火处理、不同温度固溶+时效和固溶+不同温度时效对该合金显微组织和硬度的影响。结果表明:石墨烯增强Ti-6Al-4V合金经750℃保温1 h空冷至室温的退火处理,有少量分散的第二相粒子,β相分解出少量α'相,相比烧结态,合金硬度下降2.95%。经过930℃保温1 h,空冷至550℃保温4 h的双重退火,合金可得到更加均匀的α+α'双态组织,有少量的由α'相分解的α+β组织及零星分散的第二相粒子,其硬度相比烧结态略有增加。不同温度固溶时效过程中,主要发生α相等轴组织向α+α'双态组织转变,以及部分α'相分解为α+β相,弥散分布在β相边界,起沉淀硬化作用。随固溶温度升高,更多的α′相发生分解。当固溶温度为930℃时,合金硬度达到最大,达到542.6 HV,相比烧结态提高约6.32%。当合金在930℃固溶,不同温度下时效时,随时效温度增大,合金硬度先增大后减小。当时效温度从500℃增加到550℃时,α'相分解生成弥散的α+β组织,产生沉淀硬化效果,合金硬度提高约1.19%。当时效温度由550℃升高到650℃时,α'相分解的驱动力增大,α'相合并长大为板状或片状,β相合并长大,分布不均,削弱了α+β混合组织的弥散沉淀硬化效果,合金硬度明显降低。

关键词： 年产14万吨   转型升级   石墨烯轻纺产业园  

摘要： 前不久,在素有“中国棉纺织名城”之称的德州陵城,年产14万吨石墨烯轻纺产业园一期项目正式启航。这一项目不仅是陵城区纺织产业转型升级的关键一步,更在中国纺织业迈向新材料、新质生产力的征程中具有重要意义。此次开工的石墨烯轻纺产业园项目总投资60亿元,规划占地1200亩,着力打造石墨烯轻纺产业生产、双创、孵化等3个基地,建成后对于优化产业结构、带动相关产业发展、打造百亿级产业集群意义重大。该项目由福锦祥石墨烯科技(山东)有限公司建设,一期建设占地129856.49㎡,投资16亿元。预计项目建成投产后,年产值可达51.8亿元。

关键词： 石墨烯   电化学生物传感器   乳腺癌   纳米粒子  

摘要： 乳腺癌(BC)是女性最常见的恶性肿瘤之一,也是全球女性杀手第一名。如果早期能够发现,可以有效防止癌细胞扩散到乳房以外且更容易治疗。近年来,人们研究了各种生物传感器策略,包括光学、电学、电化学等生物传感器。特别是加入了纳米材料的电化学生物传感器,其高灵敏度和短检测时间使其适合于BC生物标志物的识别。在这方面,石墨烯其优异的机械和电气性能使得该材料用于BC电化学生物传感器的研究日益激烈。因此,本文将分析基于石墨烯构建生物传感器诊断BC的检出限(LOD)、线性范围(LR),讨论其前景和当前面临的挑战,以及提高电化学生物传感器性能的潜在策略。

关键词： 轨道角动量   同轴馈电   多模态   石墨烯   天线阵列  

摘要： 为了扩宽通信系统信道容量,提高频谱利用率,本文提出了一种基于石墨烯材料的多模轨道角动量(OAM)阵列天线。该阵列由8个石墨烯矩形辐射阵元组成,天线整体尺寸为840μm×640μm×10μm。仿真结果表明:通过调整各阵元的相位,可以产生模态l=0,l=±1,l=±2,l=±3七种模式的涡旋波束,且各模态OAM电磁涡旋波纯度均可达到87.24%以上,最高可达到96.51%。本文利用石墨烯材料代替传统的金属辐射贴片,其超薄和良好的导电性能更适用于太赫兹频段下天线小型化的要求,在未来天线设计中具有更加广阔的应用前景。

关键词： 石墨烯   环氧树脂胶黏剂   水环境   剪切性能  

摘要： 近年来,胶接结构在汽车制造、航空航天等领域得到了广泛应用,其性能主要取决于粘接部位胶黏剂的特性。然而,水环境可能会对胶黏剂产生不利影响,导致结构性能下降,影响其正常功能的使用,需要对胶黏剂进行改性。石墨烯纳米片(GNP)填料在提高材料力学性能方面表现突出,因此,采用GNP对环氧树脂胶黏剂进行改性,并分析其在水环境中对剪切性能改进的影响。研究结果表明,GNP添加量(质量分数)为0.5%时,能够改善环氧树脂胶黏剂在水环境下的剪切性能。

关键词： 钠离子电池   高倍率   多孔还原氧化石墨烯   长循环  

摘要： 铁基硫酸盐因其高工作电压和低成本而成为钠离子电池(SIB)的理想正极候选材料,但其功率性能较差。针对以上问题,使用一种简易的方法,通过对氧化石墨烯进行凿孔处理,制备出多孔还原氧化石墨烯复合的Na_(2)Fe(SO_(4))_(2)@GO/C正极材料。氧化石墨烯表面富含大量的含氧官能团,在双氧水的作用下形成多孔氧化石墨烯,增大与电解液的接触面积和Na^(+)的扩散通道,使该材料具有出色的钠存储性能(0.1 C克容量为89.18 mA h·g^(-1))、优异的倍率性能(1 C克容量为77.37 mA h·g^(-1),容量保持率为86.8%,5 C克容量为56.3mA h·g^(-1),容量保持率为63%),优异的长循环性和高Na^(+)扩散系数。通过扫描电子显微镜(SEM),证实了多孔还原氧化石墨烯的可行性,通过不同扫描速率下的循环伏安曲线、拉曼测试、阻抗测试、赝电容计算,证实了该材料具有高充放电特征。

关键词： 石墨烯   负泊松比   机器学习   分子动力学  

摘要： 通过结构设计调控石墨烯的性能已引起广泛关注.然而,结构设计几何参数与性能之间存在复杂的非线性关系,如何准确预测石墨烯性能参数加快结构设计仍需进一步深入探索.本文通过引入周期性菱形穿孔缺陷有效地实现了负泊松比石墨烯的结构设计,分析了负泊松比效应的产生机制,并基于反向传播神经网络(BPNN)构建了一种数据驱动的机器学习模型,可实现高效预测并设计具有负泊松比的穿孔石墨烯结构.通过分子动力学模拟构建菱形穿孔石墨烯结构的泊松比数据集,采用优化后的BPNN模型对泊松比进行预测分析,研究发现,穿孔间距比(IS)对菱形穿孔石墨烯结构泊松比的影响最显著,而穿孔纵横比(AR)与晶胞尺寸(L)的影响则相对较弱.本文还研究了不同穿孔几何参数对菱形穿孔石墨烯负泊松比效应的影响规律,减小IS和增大AR能够增强石墨烯结构的负泊松比效应.机器学习模型的预测结果与分子动力学模拟结果高度吻合,验证了机器学习方法在石墨烯泊松比预测中的有效性和可靠性.本研究通过引入菱形穿孔缺陷,结合机器学习技术,实现对石墨烯负泊松比效应的高效预测与优化,为其在智能材料和柔性电子中的应用提供理论支持.

关键词： 马铃薯淀粉   氧化石墨烯   复合膜   响应面实验   结构表征  

摘要： 以马铃薯淀粉(PS)为主要成膜基材,氧化石墨烯(GO)和甘油(Gly)为增强剂,采用超声辅助流延法制备GO/PS复合膜,研究PS用量、Gly用量和GO用量3个因素对GO/PS复合膜的断裂伸长率(EB)、抗拉强度(TS)、水蒸气透过率(WVP)、水溶性(WS)和透光率(T)的影响。采用主成分分析法对膜性能进行综合评价,并通过响应面优化实验确定GO/PS复合膜的最佳工艺参数:PS、Gly和GO用量分别为5.20、3.50、0.0130 g/100 mL蒸馏水时,对应GO/PS复合膜的TS、EB和WVP分别为1.79 MPa、66.58%和4.08×10^(-9)g/(m·s·Pa)。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和拉曼光谱分析结果均表明该工艺参数可以制备出分散性较好的GO/PS复合膜。与未添加GO的PS膜相比,GO/PS复合膜的WS、WVP和T均显著降低,而TS和EB显著提高,表明该工艺可以制备出机械性能较好的GO/PS复合膜。

关键词： 随钻仪器   导热板模型   导热能力   模拟温度曲线   试验验证  

摘要： 井下高温环境会对随钻仪器中大量的传感器、电路板等温度敏感元件的性能和使用寿命造成不利影响。为此,提出了一种基于高效导热石墨烯材料的随钻仪器温度敏感元件被动冷却方法。通过试验模拟电子元件在工作过程中的发热情况,测试导热工具的导热效果,并将热仿真模拟与试验结果进行对照分析。研究结果表明:导热仪器的整体导热系数超过650 W/(m·K),达到了6061铝合金材料导热系数的3.27倍;在不同的室内试验温度下,达到热平衡状态后的导热板表面不同区域温差极小,均低于3℃;对比室内试验和数值模拟结果,不同环境温度下的导热板各测温点温度曲线变化趋势接近,其导热能力稳定性好。研究结果可为随钻设备抗高温技术研究提供理论参考。

关键词： graphite/carbon black composite   NiCo_(2)O_(4)   screen printing   planar micro-supercapacitor   energy density   mechanical flexibility  

摘要： The advancement of planar micro-supercapacitors(PMSCs)for micro-electromechanical systems(MEMS)has been significantly hindered by the challenge of achieving high energy and power *** study addresses this issue by leveraging screen-printing technology to fabricate high-performance PMSCs using innovative composite *** ink,a synergistic blend of few-layer graphene(Gt),carbon black(CB),and NiCo_(2)O_(4),was meticulously mixed to form a conductive and robust coating that enhanced the capacitive performance of the *** optimized ink formulation and printing process result in a micro-supercapacitor with an exceptional areal capacitance of 18.95 mF/cm^(2)and an areal energy density of 2.63μW·h/cm^(2)at a current density of 0.05 mA/cm^(2),along with an areal power density of 0.025 mW/cm^(2).The devices demonstrated impressive durability with a capacitance retention rate of 94.7%after a stringent 20000-cycle test,demonstrating their potential for long-term ***,the PMSCs displayed excellent mechanical flexibility,with a capacitance decrease of only 3.43%after 5000 bending cycles,highlighting their suitability for flexible electronic *** ease of integrating these PMSCs into series and parallel configurations for customized power further underscores their practicality for integrated power supply solutions in various technologies.