单壁海底管道混凝土加重层离心灌浆法涂敷技术研究

传统的海底管道混凝土加重层涂敷方法主要有喷射冲击法、挤压缠绕法和滑模法,这3种技术都由国外引进,成本较高.文章详细论述了采用预应力、离心工艺和灌浆技术制造海底管道混凝土加重层的新方法以及混凝土加重层与工作管的穿管和灌浆粘接技术.对单壁管混凝土加重层进行了抗剪切、抗冲击和抗弯曲性能试验,其力学性能指标满足使用要求,得出了混凝土加重管的最小弯曲半径.该工艺简单易行,造价较低,具有自主知识产权,适用于投资少、成本低的滩海海底管道的混凝土加重.     

单壁纳米碳管/纳米铝基复合材料的增强效果

用半连续氢电弧法和活性氢等离子蒸发法分别制备出单壁纳米碳管(SWNTs)和纳米A1粉体，然后用提纯后的SWNTs和纳米A1粉体制备出SWNTs含量(质量分数)分别为0、2．5％、5．0％、7．5％和10.0％的单壁纳米碳管／纳米铝基块体复合材料．SWNTs对高强度纳米A1基体具有显著的增强作用，当SWNTs含量小于5．0％时，材料的硬度随着SWNTs含量的提高线性上升．其中5％SWNTs和纳米A1的复合增强效果最好，其硬度可达2.89GPa，大约是粗晶A1(0．15GPa)的20倍．当SWNTs含量超过5．0％时，增强效果开始缓慢的下降．讨论了单壁纳米碳管增强纳米铝基复合材料的强化机制．     

用FEM/FIM研究单壁碳纳米管束

利用范氏力将单壁碳纳米管样品组装到钨针尖上 ,用FEM/FIM对同一碳纳米管样品用热处理方法和场脱附方法进行了研究。场离子显微镜是具有原子级分辨能力的尖端表面分析工具 ,由场离子像推测这次组装的样品是由三根单壁碳纳米管突起组成的碳纳米管束。清洁碳纳米管束样品的场发射像和场离子像有极好的对应关系。场脱附后的碳纳米管束的场发射特性较好地符合Fowler Nordheim场发射模型。通过比较碳纳米管束吸附态和热处理后以及场脱附后的Fowler Nordheim曲线的斜率变化 ,得出碳纳米管束样品逸出功的变化 ,再结合场发射像的变化推断出场脱附与热处理结合是一种较理想的获得清洁碳纳米管表面的方法     

分子动力学模拟聚乙烯在碳纳米管表面的扩散

通过采用分子动力学方法模拟不同链长的聚乙烯分子在单壁碳纳米管表面的扩散,探究了聚乙烯的动力学性质。研究表明随着链长的增加聚乙烯在碳纳米管表面的扩散系数减小,且二者间存在明显的标度关系。聚乙烯在碳纳米管表面扩散的扩散系数和聚乙烯吸附在碳纳米管表面的构象有关,有序结构的聚乙烯比无序结构的聚乙烯在碳纳米管表面扩散的快。此外,由于受到碳纳米管吸附作用的影响,聚乙烯分子在平行于管轴和垂直于管轴2个方向上的扩散系数不同,扩散表现各向异性。     

Atomic scale imaging of monocrystalline Si （001） surface by molecular dynamic simulation

Non-contact atomic force microscopy(nc-AFM) atomic-scale imaging process of monocrystalline silicon surface using capped single-wall carbon nanotube tip is simulated by molecular dynamic method. The simulation results show that the nc-AFM imaging force mainly comes from the C-Si and C-C chemical covalent bonding forces, especially the former, the nonbonding Van der Waals force change is small during the range of stable imaging height. When the tip-surface distance is smaller than the stable imaging height, several neighboring carbon atoms at the tip apex are attracted, and some of them jump onto the sample surface. Finally the tip apex configuration is destroyed with the tip indenting further.     

锂掺杂单壁碳纳米管阵列储氢的计算机模拟

采用巨正则蒙特卡罗方法,研究锂掺杂对单壁碳纳米管阵列(SWCNTA-Single Walled Carbon Nanotube Array)物理吸附储氢的影响.揭示了锂的掺杂位置对提升SWCNTA的储氢能力有显著的影响,并给出了最佳的掺杂方案.计算结果显示,选择最佳的掺杂方案,并合理控制SWCNTA的结构与尺寸,可使锂掺杂SWCNTA在常温和中等压强下的物理吸附储氢量,达到和超过美国能源部提出的2015年研究目标.     

单分散单壁碳纳米管的制备

对电弧放电法合成的单壁碳纳米管样品进行硝酸氧化处理,经过离心分离后得到纯化的单壁碳纳米管。在超声波的作用下,向提纯后的样品中加入表面活性剂,制得单壁碳纳米管的分散体系。通过再一次的高速离心,将单壁碳纳米管管束和少量的石墨纳米粒子等杂质除去。UV-vis-NIR吸收光谱的研究表明,我们成功地制备了在水中分散的碳纳米管。     

功能化单壁碳纳米管的气敏性研究

通过不同官能团功能化,在单壁碳纳米管(SWNTs)上连接不同基团并制成薄膜。采用恒定电位法,将它们暴露在NO2中,N2作为载气,不同温度下(30℃、50℃、70℃、90℃)检测电流随时间的变化情况(I-t图)。结果表明,随着温度的升高各薄膜对NO2的响应速率加快;含对苯基的SWNTs薄膜在50℃灵敏度最大,而连接有羧基、氨基的SWNTs薄膜在30℃灵敏度最大;对硝基苯基功能化后的SWNTs对NO2的响应程度最大,明显强于其他薄膜。     

单壁碳纳米管及应用现状

讨论了单壁碳纳米管独特的结构、性质和制备方法。由于单壁碳纳米管独特的结构，而导致其独特的电性质、吸附性和力学性能，对单壁碳纳米管目前在电子领域、储氢和复合材料方面的应用研究作了综合阐述。