关键词： 热膨胀系数   分子动力学   石墨烯–铜复合材料  

摘要： 随着电子设备不断发展和集成度的提高,设备内部的热问题也越来越严重。在热循环过程中,由于材料的热膨胀系数失配,会引发大量的热应力,从而导致一系列热可靠性问题。调控材料的热膨胀系数对于改善电子设备的热问题至关重要。本文采用分子动力学模拟方法对石墨烯-铜纳米复合材料的热膨胀系数进行了研究。研究结果表明:通过引入石墨烯能够有效降低铜基材料的热膨胀系数,随机分布掺杂具有各向同性;定向掺杂的石墨烯-铜复合材料具有各向异性,这是由于石墨烯原子层之间结构的紧密排列和强键合力,有效地限制了铜基体的膨胀。与平行方向相比,垂直于石墨烯方向具有更低的热膨胀系数和弹性模量。

关键词： 少层石墨烯   锂基润滑脂   摩擦学性能   流变性能   纳米材料  

摘要： 为了研究少层石墨烯对锂基润滑脂摩擦学与流变学性能的影响,通过机械搅拌、超声分散及三辊研磨的方式制备不同质量分数的少层石墨烯改性锂基润滑脂,利用MR-10型四球试验机和DHR-2旋转式流变仪分别考察其摩擦学性能和流变学性能。结果表明:少层石墨烯的加入可以有效提高锂基润滑脂的减摩抗磨性能,当少层石墨烯的质量分数为0.1%时效果最佳;少层石墨烯的加入,显著增加了润滑脂流动点对应的应变值和破坏润滑脂皂纤维所需的能量,以及皂纤维结构破坏后恢复所需要的时间。对试验数据进行回归分析,建立基于Herschel-Bulkley模型的不同质量分数少层石墨烯改性锂基润滑脂的流动方程。

关键词： 石墨烯/氨基酸   生化传感器   制备   应用  

摘要： 将石墨烯和氨基酸结合制备石墨烯/氨基酸生化传感器,可以发挥二者的优势.在介绍石墨烯电化学传感器和氨基酸生物传感器的基础上,对石墨烯/氨基酸生化传感器的制备,以及在氨基酸的检测和识别等方面的应用进行综述,为生化传感器的相关研究提供借鉴.

关键词： 石墨烯纳米带   纳米颗粒   催化生长   氮化硼封装   碳基纳米电子学  

摘要： 石墨烯纳米带具有可调节的带隙和较高的载流子迁移率,是未来高性能纳米电子器件的理想候选材料之一。然而,可用于电子器件的高质量石墨烯纳米带的制备一直是一个巨大挑战。文章关注高质量石墨烯纳米带的制备,重点介绍近年来采用金属纳米颗粒催化生长纳米带方面的重要进展,尤其是运用该技术在六方氮化硼层间嵌入式生长超高质量石墨烯纳米带的最新成果。基于这种层间纳米带的场效应晶体管表现出优异的性能,有望在将来的碳基纳米电子器件中扮演重要的角色。最后讨论该领域未来可能面临的机遇与挑战。

关键词： 石墨烯   氧化石墨烯   水化硅酸钙   分子动力学   界面粘结性能  

摘要： 石墨烯/氧化石墨烯在水化硅酸钙基底上的脱粘行为会直接影响胶凝复合材料的性能,然而传统实验较难实现脱粘效果,为了明确石墨烯/氧化石墨烯的脱粘特性,本文通过分子动力学方法在纳米尺度下研究石墨烯/氧化石墨烯在水化硅酸钙基底上的脱粘行为。结果表明,随着温度升高,石墨烯/氧化石墨烯的粘结性能降低,与石墨烯相比,温度变化对氧化石墨烯粘结性能的影响更大,在氧化石墨烯中,环氧基氧化石墨烯受到温度变化的影响最小。影响粘结性能的主要因素是石墨烯/氧化石墨烯与水化硅酸钙间的范德瓦耳斯力和库仑作用。高浓度和边缘位置的官能团可以显著增强粘结性能,不同官能团对粘结性能的增强效果依次为羧基、羟基、环氧基。

关键词： 石墨烯锌粉涂料   不可渗透性   活化锌粉   石墨烯锌粉双涂层  

摘要： 石墨烯锌粉涂料体现了新材料、新机理和卓越性能的特征,成为涂料行业的一个突破性创新。文章综述了石墨烯锌粉涂料的技术发展和应用现状。石墨烯独特的原子片层结构和不可渗透性,以及优异的力、热、电性能,贡献了石墨烯锌粉涂料新的防护机理。石墨烯的物理屏蔽作用、活化锌粉作用以及增强力学强度作用,在高性能石墨烯锌粉涂料中发挥了主导作用。石墨烯锌粉涂料优先物理屏蔽主导防护机理,与传统环氧富锌涂料优先阴极保护机理有着本质差异。石墨烯锌粉涂料在防腐性能、力学性能、施工性能以及节约锌粉和节能降碳等方面,均体现出明显优势,石墨烯低锌和石墨烯锌粉双涂层更具有创新优势。总结了近期石墨烯锌粉涂料在桥梁、风电、化工、水电、建筑、集装箱等领域的应用案例和现状。最后,指出石墨烯锌粉涂料技术和替代传统环氧富锌涂料的应用发展趋势,以及对钢结构长效保护的技术创新价值。

关键词： 激光诱导石墨烯   多壁碳纳米管   柔性电极  

摘要： 本文利用激光直写技术在聚酰亚胺(PI)薄膜上激光诱导产生石墨烯(LIG),将图案化的LIG转印在柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上,多壁碳纳米管(MWCNTs)水分散液修饰LIG表面,从而制得良好导电性的LIG/MWCNTs复合柔性微电极。所制备的柔性微电极表面被MWCNTs均匀涂覆,保留了石墨烯蜂窝状3D介孔结构,形成的复合材料界面增加了电极的导电性。研究表明质量分数为5.2%的MWCNTs水分散液修饰的柔性电极表现出良好的电化学活性,所制备的电极具备良好的柔性、精密度和稳定性,且可重复使用,在可穿戴柔性电子传感等领域显示了广阔的应用前景。

关键词： 石墨烯   羰基铁   双吸波机制   阻抗匹配  

摘要： 以具有电损耗性能的石墨烯(GO)和磁损耗性能的羰基铁(SCI)为吸波剂,以环氧树脂(EP)为基体,制备出具有双机制吸波性能的GO/SCI/EP复合材料,并通过SEM、XRD、TG、电阻率测试复合材料的形貌、结构、热稳定性、导电性,借助微波暗室及矢量网络分析仪分析材料的吸波性能并探究其吸波机理。结果表明,石墨烯、羰基铁的加入提高了复合材料的导电性和热稳定性。当石墨烯质量分数为10%、羰基铁质量分数为90%时,复合材料吸波性能最好,增大了阻抗匹配的性能,反射损耗最高可达-23.32 dB。

关键词： 复合材料   镍锌铁氧体   石墨烯气凝胶   核壳结构   吸波性能  

摘要： 伴随着智能通信的迅猛发展,信息传输带来的电磁辐射问题愈发严峻,传统吸波材料存在衰减能力差、阻抗匹配难以调节等缺点,已不能满足实际应用。本文基于电磁损耗理论、多组分协同损耗和三维多孔气凝胶构筑的设计策略,应用水热合成法制备石墨烯气凝胶(GA),在溶剂热反应中添加由MnO_(2)包覆的镍锌铁氧体(NiZnFe_(2)O_(4)@MnO_(2))微球,与石墨烯介电材料复合,制备超蓬松磁掺杂石墨烯基复合气凝胶(NiZnFe_(2)O_(4)@MnO_(2)/GA)粉体。实验测试了复合气凝胶的吸波特性,分析了热处理温度和磁掺杂量对复合气凝胶吸波性能的影响机制及规律。结果可知,热处理温度为300℃、镍锌铁氧体掺杂量为15wt%时,复合气凝胶吸波效果最优。其匹配厚度为2.9 mm时,在频率为8.72 GHz处,最小反射损耗(RL_(min))达到了−47.27 dB,有效吸收带宽(EAB)为3.2 GHz,覆盖了X波段的大部分,且填料负载率仅为10wt%。本研究解决了材料阻抗匹配性差的问题,优化了吸波材料的介电损耗和磁损耗能力,满足了对吸波材料“薄、轻、宽、强”的应用要求。

关键词： 混凝土   改性氧化石墨烯   六碳聚羧酸减水剂  

摘要： 通过加入苯并三氮唑与氧化石墨烯形成氢键,降低了温度敏感性。并通过控制苯并三氮唑与聚乙烯吡咯烷酮的质量比,生产出改性氧化石墨烯。并以改性氧化石墨烯、二乙二醇单乙烯基醚、4-巯基丁基乙烯基醚、不饱和酸、还原剂、氧化剂、pH值调节剂和去离子水为原料制备改性氧化石墨烯六碳聚羧酸减水剂,具有较好的减水率和净浆流动度,可以较好的均匀分散在水泥中,从而应用到混凝土中,能够使混凝土有较好的坍落度和抗压强度。