关键词： 涤纶   石墨烯   导电浆料   导电纤维   导电性能  

摘要： 为了研究涤纶纤维(PET)在不同配比的石墨烯导电浆料浸渍并烘干后对其导电性能的影响,以机械法制备的1μm~3μm的石墨烯作为导电相,采用聚酯树脂作为粘结剂制备石墨烯导电浆料,随后将经过去油粗化处理的涤纶纤维浸渍在石墨烯导电浆料中浸渍一定的时间,后取出烘干从而制备出石墨烯导电纤维。采用电阻测试仪对制备出的不同导电纤维单位长度的电阻进行测试,采用单纤维强力仪测试其力学性能,采用同步热分析仪测试其热力学性能。研究表明∶该涤纶导电纤维在二次浸渍纤维能使纤维的导电性和均匀性有所提升,在加入去离子水90 g、分散剂0.75 g、聚酯树脂为WPU608以及石墨烯与聚酯树脂的比为5∶1导电性能达到最佳且为0.565Ω·cm。

关键词： 石墨烯材料   微波毫米波   超宽带   基片集成波导   可控吸波器   动态可调  

摘要： 围绕吸波器“轻、薄、宽、强”的发展目标,提出一款基于基片集成波导结构的石墨烯超宽带吸波器。将石墨烯材料蚀刻成有图案的周期结构,通过调控外加偏置电压,使其表面阻抗可调,进而设计出一款频率及吸波能力均动态可调谐的吸波器。该器件工作于微波频段,在15.76~41.73 GHz频段内的吸波率大于90%,相对带宽为90.35%,整体厚度仅为1.66 mm,其具有超宽带吸收及低剖面特性。通过调节方阻变化,该器件在17~40.3 GHz频段内有效实现频率动态调谐。随着方阻自140Ω/sq逐渐增大,反射波增加,吸波模式逐渐向反射模式过渡。基于该器件进一步构成2×2阵列,其在15.77~41.33 GHz频段内的吸波率大于90%。在石墨烯和底部ITO之间加载的偏置电压有众多组合,吸收带宽可任意调制。仿真结果显示,该设计具有低剖面、小型化、集成能力强等优势,具有良好的动态可调谐与强吸收特性。

关键词： 铅蓄电池   石墨烯   电池正极  

摘要： 本次实验在铅酸电池管式正极制备粉料中,分别加入了部分质量分数为1%,且为1~3层、0~1μm片径,为4~6层、1~2μm片径,为7~10层、2~3μm片径这几种石墨烯,并且严格按照当下工厂所使用的制备工艺,制备出不同含量的石墨烯正极板,且与当下工厂所生产出来容量过剩的负极板进行组装,成为一个完整的模拟电池,对正极放电容量和循环寿命进行测定。在此次试验结果中,其中质量分数为1%,且为4~6层、1~2μm片径的石墨烯正极板,65℃会固化,且初始容量最高,循环寿命也最高;其他两种规格的石墨烯正极板则一般,可以看出,石墨烯的加入也能在一定程度上提升放电容量以及其本身的循环寿命。因此,这也能为后续铅蓄电池的制备提供一定的数据参考。

关键词： 五边形石墨烯双层   电子性能调控   第一性原理计算  

摘要： 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们研究了氢化、氟化及氢氟化五边形石墨烯双层对其电子性能的调控. 计算结果表明,氢化和氟化的五边形石墨烯双层可分别在价带顶及导带底形成局域的电子态而显著降低带隙. 基于这一特性,我们进一步研究氢氟化的五边形石墨烯双层结构对电子能带的影响,并且发现通过调控氢氟化覆盖度能够有效调节带隙,进而实现五边形石墨烯双层从半导体到金属态的转变.

关键词： 石墨烯   石墨烯衍生物   自修复涂层   能量转换   阻隔效应  

摘要： 与常规的自修复防腐涂层相比,石墨烯基自修复防腐涂层具备较优异的自修复效率及防腐性能,这归因于石墨烯基材料突出的能量转换能力、阻隔效应及物理特性等。文中详细讨论了石墨烯在自修复涂层中的作用以及石墨烯基自修复涂层的研究、应用现状。介绍了本征型和外援型2种自修复机制;介绍了石墨烯衍生物在本征型自修复材料中主要发挥促进能量转换的作用,在外援型自修复材料中主要作为携带各种修复剂的介质;结合石墨烯衍生物自身特性探究了其对涂料力学性能及阻隔作用的影响;并探究了石墨烯基自修复防腐涂层的实际应用问题以及未来进展方向,指出单一修复机制的涂层仍然存在许多局限性,具有多重修复机制及多功能化的石墨烯基自修复涂层将是未来的发展趋势,实际应用前应结合应用环境开展实地验证。

关键词： 高压传感器   弹性元件   结构强度   流固耦合   固有频率  

摘要： 压力传感器在较大压力范围内的输出结果难以稳定,传统压力传感器采用膜结构,在大压力作用下会产生强非线性,需要进行复杂的转化才能将测量数据转化为线性结果。本文基于石墨烯的压阻效应,通过圆筒状敏感结构,设计了一种高压压力传感器,能够在400 MPa范围内实现压力值的线性输出。该传感器结构主要由弹性金属膜片、可压缩硅油、圆筒结构以及石墨烯敏感膜组成。采用理论与仿真分析对传感器结构进行了优化设计,通过分析膜片厚度设计了在400 MPa压力范围内只产生弹性应变的金属膜片尺寸结构;运用流固耦合方法对传感器整体结构进行了仿真分析,明确了圆筒结构尺寸与外壁面应变大小的关系以及与整体结构固有频率的关系,通过寻找最大应变部位得出石墨烯敏感膜安装的合理位置;最后探究了圆筒结构外壁面的应变与传感器测量压力的线性关系。结果表明,设计的传感器结构可在400 MPa压力内工作,传感器圆筒结构的合适尺寸为长1.2 mm,厚度0.08 mm。在此尺寸下传感器的固有频率为127 kHz,圆筒结构外壁面应变最高可以达到2082με,在应变最高处安装石墨烯敏感膜,传感器结构的灵敏度可以达到5.205με/MPa;在0~400 MPa范围内传感器线性度结构线性度良好,结构线性相对误差仅有0.37%。

关键词： 天然乳胶   薰衣草   石墨烯   大电商   消费者购买   投诉量   商家  

摘要： 近几年,乳胶枕被炒得很火,很多商家声称自己销售的是泰国进口的天然乳胶枕,且天然乳胶含量都在90%以上。然而,各大电商、直播间销售的乳胶枕的投诉量一直居高不下,甚至有消费者购买的乳胶枕使用不到20天就粉化了,还有些商家声称自家的乳胶枕添加了石墨烯、薰衣草等。面对商家的诱人宣传,我们如何才能买到安全可靠的乳胶枕呢?

关键词： 稻壳   硅胶   石墨烯   有机气体   吸附  

摘要： 利用价廉、可再生的稻壳为原料,经热解、水热处理得到脱硅溶液,在酸性环境下加入氧化石墨烯分散液制得稻壳基硅胶/石墨烯复合材料(GRHS)。利用扫描电子显微镜、微孔物理吸附分析仪表征了产物结构,重点研究了GRHS对水蒸气、正己烷的吸附性能及其循环吸附稳定性。结果表明,GRHS的平均孔径为2.87 nm,比表面积为723.22 m^(2)/g;GRHS与未复合的稻壳基硅胶相比,表面有更多纳米级的粒子堆积,并形成了二氧化硅的三维网状结构;20℃时,GRHS对水蒸气的静态饱和吸附量为0.097 g/g,远小于稻壳基硅胶(0.226 g/g)的吸附量,GRHS对正己烷的静态饱和吸附量为0.332 g/g,大于稻壳基硅胶(0.217 g/g)的吸附量;GRHS的循环吸附稳定性较好,第7次吸附时,对正己烷的吸附量较第1次仅减少了0.023 g/g,对水蒸气的吸附量较第1次仅增加了0.012 g/g,有利于提高其应用于挥发性有机化合物回收时的使用寿命。

关键词： 石墨烯   蒸发   光热蒸发速率   空隙率   可持续性  

摘要： 石墨烯在太阳能界面蒸发领域显示出巨大的应用潜力,但其应用仍存在成本高、制备复杂等诸多限制。为了解决这一问题,将吸光性能优异的石墨烯(RGO)与强亲水性的三聚氰胺海绵(MS)结合,制备了石墨烯/三聚氰胺海绵(RGO/MS)双层复合材料,考察了石墨烯负载方法、MS高度、海绵孔隙率对水蒸发速率的影响。当采用滴铸法负载RGO、MS高度为12mm、孔隙率为99.8%时制备的RGO/MS复合材料光热水蒸发效果最佳。在1.0kW/m^(2)条件下,RGO/MS复合材料的水蒸发速率可达2.441kg/(m^(2)·h)。研究结果表明:RGO/MS复合材料具有稳定的机械性能,RGO分布均匀,在光热蒸发人工海水中表现出良好的连续使用性能。RGO/MS复合材料制备工艺简单,材料成本低,有望用于净化海水领域。

关键词： 蛇纹石混凝土   石墨烯量子点   结晶水   力学性能   高温稳定性   微结构  

摘要： 为了考察石墨烯量子点(GQDs)作为外掺料改善蛇纹石混凝土性能的可行性,研究了25、150、300、450和600℃时GQDs掺量对蛇纹石混凝土强度、结晶水损失率和微结构的影响。结果表明:室温(25℃)下,蛇纹石混凝土强度随GQDs掺量的增加而提升,当掺量为0.12wt%时,改善效果最佳,其7天、28天抗压强度和28天劈裂抗拉强度分别较基准组提高了26.4%、20.9%和27.7%;加热期间,与未掺GQDs的蛇纹石混凝土相比,掺入0.12wt%的GQDs使蛇纹石混凝土结晶水损失率降低了1.8%~20.0%,抗压强度和劈裂抗拉强度分别增加了18.0%~34.0%和29.4%~39.8%;微观试验表明高温环境促使蛇纹石混凝土水化,而GQDs拥有较好的导热性和纳米填充性,在二者共同作用下显著提高了蛇纹石混凝土的微观致密度,且300℃时致密度最高。