关键词： 超声   羟基自由基   石墨烯分散液  

摘要： 为解决前期研究中采用羟自由基剥离制备的高质量石墨烯产品的团聚问题,开发了超声辅助羟基自由基剥离的方法,成功制备出高浓度且稳定的石墨烯分散液。通过优化制备条件得到了质量浓度高达1.98 g/L且稳定长达90 d的石墨烯分散液。透射电子显微镜(TEM)表明在分散过程中石墨烯片层结构没有发生变化,通过Zeta电位表征和粒径分布分析了分散液长期稳定存在的机制。本文所述方法解决了传统制备过程中石墨烯分散液易团聚、浓度低、稳定性差以及环境污染等问题,同时具有应用于大规模生产的潜力。

关键词： 石墨烯   纳米材料   氢氧化钙   加固   石墨烯量子点  

摘要： 纳米Ca(OH)_(2)对风化后的大理岩石质文物有良好的加固效果,在较低温度下得到性能优异的纳米颗粒对其成本降低和推广应用有重要意义。本研究通过调节反应温度,引入石墨烯量子点,制备得到了一系列石墨烯/Ca(OH)_(2)纳米复合材料,并采用TEM、激光粒度仪、Raman、FTIR、UV-Vis、XRD、SEM、分光测色仪、压汞仪、硬度计、超声波测速仪等对材料形貌组成、相对动力学稳定性、碳酸化反应和模拟样品加固性能进行分析研究。结果表明反应温度的适当升高有利于石墨烯与Ca(OH)_(2)的复合,以及纳米颗粒粒径的减小,在80℃下得到的产物相对动力学稳定性、碳酸化速率和加固性能较好;随着温度继续升高,90℃及以上所制备的材料转变为球状结晶,而且碳酸化后部分会保持为亚稳态球霰石物相,并未表现出更好的加固性能。

关键词： 质量一致性评价   石墨烯浆料   余弦相似度算法  

摘要： 目的:基于余弦相似度算法及物理特性指标的雷达图谱,建立评价石墨烯浆料质量一致性的方法。方法:根据石墨烯浆料的3个关键质量属性(粒径分布、流动性和稳定性),建立了一个包含11个物理特性指标的指标组合;对指标进行测试并绘制雷达图谱,通过余弦相似度算法进行质量一致性量化分析。结果:对批内、批间和不同厂家提供的石墨烯浆料进行质量一致性评价,结果显示不同厂家提供的石墨烯浆料的余弦相似度均小于0.551,质量差异显著;同厂家不同批次的石墨烯浆料的批间余弦相似度均大于0.884,批间质量有波动;所有试样的批内余弦相似度均大于0.947,所有厂家的批内产品质量一致性良好。结论:余弦相似度算法可用于对石墨烯浆料的质量一致性进行综合、量化评价。

关键词： 石墨烯   铝基复合材料   镀铜  

摘要： 通过放电等离子烧结法制备了镀铜石墨烯增强6061铝基复合材料,并对其微观组织及力学性能进行了分析。结果表明,经过化学镀铜后,石墨烯与铝粉之间的润湿性得到改善,并在机械搅拌作用下成功混合。少量的石墨烯可以均匀分散在复合材料中,但过量的石墨烯会在复合材料中发生团聚。石墨烯可以分担基体所承受的应力,从而对基体产生强化效果。但团聚的石墨烯对基体的强化作用有限,并且会恶化复合材料的塑性。

关键词： 多层石墨烯材料   超级电容器   电极材料   导电性能  

摘要： 电极材料是超级电容器(supercapacitors,SCs)的核心组成部分,对其性能起着至关重要的作用。本研究制备含不同浓度(0、5 mmol/L、10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L)茜素红S的多层石墨烯气凝胶,采用一系列电化学方法分析多层石墨烯气凝胶电极材料在SCs中的导电性能。研究结果表明,多层石墨烯材料具有优异的导电性能,能够有效提高SCs的充放电速率和循环稳定性,研究充分验证了多层石墨烯材料作为SCs电极材料的潜在优势。

关键词： 车间底漆   石墨烯   电化学保护   集装箱   VOC  

摘要： 研制一款用于集装箱的水性石墨烯低锌车间底漆,使其性能与溶剂型车间底漆相当,并具有明显的环境友好优势。通过减少锌含量的方法降低有害气体浓度,保护人体健康安全。锌含量降低导致电化学性能下降的问题,可通过调整锌粉漆颜料体积浓度(PVC),同时添加一定量石墨烯的方法加以改善,使最终性能接近溶剂型车间底漆的水平,并满足其临时防腐的设计要求。将锌粉漆配方的PVC调整至55%,锌粉含量调整至50%(质量分数,后同),石墨烯加量0.7%,得到的车间底漆涂层的电极电位小于-0.8 V,经过35℃湿热环境2周的测试,没有出现锈蚀现象,通过了临时防腐性能的测试要求。其配套涂层的耐盐雾性能与溶剂型车间底漆相当,加速线扩蚀速度明显减缓。在满足其设计要求的基础上实现了保护环境和人体健康安全的目的。

关键词： 真空钎焊   SiC_(f)/SiC复合材料   中间层   微观组织   力学性能  

摘要： 目的通过石墨烯强化铜泡沫结合AgCuTi钎料实现SiC_(f)/SiC复合材料与Nb521合金的可靠钎焊连接,并系统研究石墨烯强化铜泡沫对接头微观组织和力学性能的影响。方法采用AgCuTi钎料结合石墨烯强化铜泡沫中间层的方法实现了SiC_(f)/SiC与Nb521合金的可靠钎焊连接。通过显微组织观察、能谱分析和剪切强度测试,系统研究了石墨烯强化铜泡沫对钎焊接头的影响。结果引入石墨烯强化铜泡沫后,焊缝中的Cu(s,s)从针状转变为块状,同时Ti_(2)Cu均匀弥散分布在Cu(s,s)周围,形成互锁效应与复合强化效应。钎焊接头的剪切强度提升至85 MPa,块状Cu(s,s)的形成和Ti_(2)Cu的均匀分布改善了焊缝的韧性。结论石墨烯强化泡沫铜作为中间层有效改善了钎焊接头的微观组织,促进了块状Cu(s,s)的形成,优化了Ti_(2)Cu的分布,从而显著提高了接头的剪切强度和热稳定性。

关键词： 纳米摩擦   石墨烯   载荷   接触面积   分子动力学  

摘要： 近年来,纳米摩擦学领域高度关注石墨烯及其相关二维材料的摩擦问题,并在理论研究、实验探索和计算模拟等方面取得了重要进展.由于纳观尺度摩擦过程极为复杂,相关摩擦机理仍未完全明晰,因此需从原子层次深入探究其摩擦机制、揭示摩擦规律.本文采用分子动力学模拟方法,对悬空的单层石墨烯表面上金刚石探针的滑动摩擦过程进行研究.探究法向载荷对摩擦行为的影响,分析摩擦力与实际接触面积的依赖关系.结果表明,摩擦力与法向载荷及实际接触面积之间的关系并非线性,这与传统块体材料的摩擦规律存在显著差异.具体来讲,在正载荷区间,摩擦力随着载荷的增大而逐渐增大;在负载荷区间,摩擦力几乎不受载荷变化的影响.这有助于从原子层面揭示二维材料在纳米尺度下的摩擦行为,为纳米器件的设计和纳米摩擦学的发展提供理论支持.

关键词： 还原氧化石墨烯   氨基化   磁性   吸附   甲基橙  

摘要： 水中存在有机染料会造成生态和公共卫生问题,对受到有机染料污染的水进行修复具有重要意义.本研究采用共沉淀法合成氨基化磁性还原氧化石墨烯(NH2-MrGO),并用其吸附水中的甲基橙(Methyl Orange,MO)染料;通过SEM、Zeta电位、FT-IR和磁滞回线等先进技术对合成的复合材料进行表征,考察温度和pH值对其吸附性能的影响.结果表明,NH2-MrGO对MO的最大吸附量为15.7 mg/g,去除率为78.5%,且吸附过程符合Freundlich模型,可为水中的有机染料污染物的治理与消除提供实践支持与数据参考.

关键词： 新材料产业   基础性产业   创新成果   传统产业转型升级   现代化产业体系   发展新动能   石墨烯   生产力  

摘要： 新材料产业作为战略性、基础性产业,是现代化产业体系的重要支撑。发展新材料产业是加快形成新质生产力、增强发展新动能的重要途径。一种新材料的发明,不仅会带动传统产业转型升级,甚至会创造一个新的产业,被誉为“新材料之王”的石墨烯正是其中的典型。