液相剥离宏量制备石墨烯研究进展

石墨烯作为高导热、高导电、高比表面积的二维材料,在物理、化学等诸多领域具有重要的应用价值。目前高品质石墨烯低成本宏量制备,仍是阻碍下游产业化应用的瓶颈之一。液相剥离石墨制备石墨烯具有工艺简单、成本低、易于放大等特点,是当前规模化制备领域研究的热点。基于近年来液相剥离制备石墨烯的研究进展,综述了不同石墨烯前驱体和剥离方法对石墨烯品质、产率的影响,阐述了石墨烯宏量制备技术的发展动态。     

Mg含量对ADC12铝合金组织及性能的影响

通过加入不同量的镁元素,研究了镁在铝硅铜系ADC12压铸铝合金中的强化作用及强化机制.结果表明,当Mg含量小于1.0％时,ADC12合金的铸态和T6态强度均随Mg含量的增加而提高;而Mg含量高于1.0％时,合金的强度下降.该合金的强化机制主要为形成适量的Mg2Si强化相和细化共晶硅相并不偏聚;过量镁则形成较多的Mg2S...     

静电纺丝技术在超级电容器中的应用

静电纺丝是一种新型的非纺织成丝技术,具有适用材料体系广泛、纤维尺寸结构可控、工艺简便等特点,是制备连续纳米纤维的重要方法.静电纺丝技术制备的纳米纤维薄膜因具有巨大的纳米表面和网状孔隙结构可调等优势,在超级电容器领域显示出诱人的应用前景.综述了近年来静电纺丝技术在超级电容器电极材料和隔膜材料方面的研究进展,介绍了碳基、金属氧化物和聚合物电极材料高活性纳米纤维的制备方法及电化学行为,以及静电纺丝无纺布作为隔膜材料显示出的巨大优势,并总结了制约静电纺丝走向商业化的不利因素,如产率低、薄膜强度不足、喷丝不稳定等,最后介绍了近年来静电纺丝技术在结构可控、规模化制备的产业进展,并展望了其在超级电容器领域中的商业化应用前景.     

金属陶瓷中(Ti,Me)(C,N)/Ni 界面价电子结构

运用固体与分子经验电子理论(empirical electron theory, EET 理论)计算了Ti(C, N)基多元陶瓷相和金属Ni(面心立方, fcc)的价电子结构以及Ni/陶瓷相界面价电子结构。结果表明:(Ti, Me)(C, N)/Ni 界面电子密度差(Δρ)均大于10%, 界面电子密度(ρ)不连续。碳化物对界面结合因子(ρ,Δρ,σ)影响大小依次是Mo₂C>NbC >WC >TaC;其中添加Mo₂C和WC可以有效改善Ni对陶瓷相的结合性能(润湿性), 从而提高金属陶瓷的强韧性。     

( Ti| Me) ( C,N) / Ni 的润湿性及其价电子结构

运用座滴法研究了( Ti , Me) (C , N) / Ni 体系的润湿性;运用经验电子理论( EET 理论) 计算了多元陶瓷相的价电子结构(VES) , 建立了陶瓷相化学成分与价电子结构的关系, 并建立了价电子结构与接触角的回归关系式。结果表明, 提高温度、延长保温时间均使体系接触角减小; 碳化物的添加使体系接触角进一步减小,碳化物改善润湿性能力的大小依次为: Mo₂C > TaC > WC > VC > NbC。不同碳化物的添加均能导致最强键上共价电子数n_A 增加, 其中添加VC 的影响最为明显, 依次为VC > Mo₂C > NbC > WC > TaC。      

碳纳米管增强铝基复合材料的制备及其力学性能表征

利用高速剪切和球磨相结合的工艺,用石蜡辅助分散,制备得到碳纳米管(CNT)/铝复合粉体,随后采用常压烧结与大气热压相结合的工艺成型,最后经过热挤二次加工制备得到CNT增强铝基复合材料。结果表明,采用石蜡辅助的球磨混合分散工艺能显著改善CNT在基体中分布的均匀性,常压烧结后大气热压能显著提高材料致密度,达到类似热压烧结的效果,使材料力学性能显著提高;随着CNT含量的增加,复合材料的拉伸强度和布氏硬度逐渐升高,当CNT质量分数增加到2.0%时达到最大值,分别为245MPa和106.66N/mm2。     

多元醇法制备和表征Sb2Se3纳米线

以自制的NaHSe乙醇溶液为硒源,在PEG-400无水体系中采用多元醇法,在180℃生长10h制备了直径100～200nm,长度可达十几微米的纳米线.产物通过XRD、TEM、HRTEM、FESEM、EDS和UV-Vis等手段进行了表征,并研究了不同多元醇对产物形貌的影响.研究表明,PEG-400作为结构导向剂在制备一维Sb2Se3纳米线中发挥着至关重要的作用,并且无水环境为纳米晶的生长提供了更加纯净的条件,有利于制备高质量的纳米晶.     

(Ti,Mo,W,Ta,V,Nb)(C,N)多元陶瓷相的价电子结构

运用固体与分子经验电子理论(EET理论)计算了(Ti,Mo,W,Ta,V,Nb)(C,N)多元陶瓷相的价电子结构.结果表明,价电子结构参数(nA)随碳化物添加量的增加而增加.不同碳化物对价电子结构参数的影响不同,其中VC的影响最为显著.价电子结构参数(nA)可以用来评价金属陶瓷的力学性能,提出了相关的判据关系式.     

真空搅拌铸造制备SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料及其力学性能表征

以SiC/Cu复合包裹粉体为增强相,采用真空搅拌铸造技术制备SiC/ADC12铝基复合材料,研究制备工艺条件对复合材料力学性能的影响,同时借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等测试分析手段对其物相结构进行表征。结果表明:SiC/Cu复合粉体显著改善了SiC颗粒在熔融铝合金基体中的润湿性和分散性。当搅拌温度为580℃,搅拌时间为30min,复合粉体添加量为4%(质量分数)时,复合材料获得最佳的力学性能,拉伸强度283MPa,硬度HB133,较基体合金分别提高24.1%和77.3%,较普通SiC增强复合材料提高15.5%和26.7%。     

铜包覆多壁碳纳米管增强铝基复合材料的制备及力学性能

采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀覆一层铜纳米颗粒,旨在改善其与铝基体之间界面结合性能,从而提高复合材料最终的力学特性,用常压烧结与高温模压、热挤加工相结合的工艺制备碳纳米管增强铝基复合材料,通过X线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对经过表面化学镀的碳纳米管粉末和复合材料的结构与性能进行表征测试。结果表明:随着碳纳米管质量分数的增加(0~4.0%),复合材料的硬度逐渐上升,抗拉强度先升高后下降;当质量分数为3.5%,分别可达到207.74HB和453.84 MPa,比纯铝提高了230.6%和326.9%,相比不经任何处理直接添加碳纳米管制备的复合材料提高了47.5%和23.55%。