石墨烯是一种由碳原子形成的二维材料,具有出色的导电性能和机械强度。然而,在以往的研究中,石墨烯的半导体特性一直未能实现。经过数年的努力,美国佐治亚理工学院和天津大学的科研团队终于找到了一种方法,成功地将石墨烯转变为具有半导体特性的材料。
摘要: 石墨烯具有优异的力学性能、高导热系数和低密度,被公认为金属基复合材料(MMC)的理想增强材料。本文综述了石墨烯增强铝基复合材料的制备方法,归纳了粉末冶金法、搅拌鋳造法及其他多种方法的研究现状。重点讨论了不同制备方法对石墨烯增强铝基复合材料组织和性能的影响。并对石墨烯增强铝基复合材料的工业化应用前景作了展望。
根据光致发光光谱和吸收光谱研究了氧化石墨烯(GO)的发光性能。结果表明,GO的发光源于片层内的sp2C团簇。sp2C团簇被高势垒的氧化官能团(sp3C)包围,形成了多量子阱结构。GO内有不同尺寸的sp2C团簇,其带隙与尺寸相关,尺寸越小带隙越宽,使发光覆盖范围较宽并依赖激发波长。还改变激发波长和温度,根据发光光谱研究了GO中不同局域态的发光行为。结果表明,514 nm激发的sp2C团簇的热激活能比830 nm激发的高56 MeV。温度对较小尺寸sp2C团簇的影响较小,因为尺寸越小限域效应越强,使电子空穴对的辐射跃迁几率提高。
先用水热法合成氧化石墨烯(GO)/苯甲酸钠(Sb)复合成核剂(GO-Sb),然后用熔融共混法制备尼龙6(PA6)/GO-Sb纳米复合材料,研究了分别添加GO和Sb、同时添加GO-Sb对PA6纳米复合材料的形态、力学和热性能的影响。结果表明:GO与Sb之间存在静电相互作用和π-π共轭,Sb的加入能促进PA6中γ晶的形成。GO-Sb作为异相成核剂均匀分散在PA6中, 使PA6纳米复合材料的结晶温度、结晶度和热变形温度提高。PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度分别比纯PA6提高了69.9%和157.1%。PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度、冲击强度和弹性模量分别比PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料提高了13.6%、186.4%和52.6%。与纯PA6(k=0.238 W/m·k)相比,PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料(k=0.536 W/m·k)的热导率提高了125.2%,PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料(k=0.854 W/m·k)的热导率提高了258.8%。
用分子动力学方法研究了以碳五元环为结构基元的氟化五边形石墨烯的拉伸性能和变形破坏机制,以及氟化率对其力学参数的影响。结果表明:氟化能改变五边形石墨烯的变形破坏机制。低氟化率的五边形石墨烯在拉伸载荷作用下发生从碳五元环到碳多元环的转变,而完全氟化的五边形石墨烯没有发生明显的碳环转变。随着氟化率的提高五边形石墨烯的杨氏模量、断裂应力和应变呈先减小后增大的趋势。低氟化率(<15%)的五边形石墨烯,其力学性能参数均随氟化率的提高明显降低。完全氟化能提高五边形石墨烯的杨氏模量(约为29.56%),并大幅度降低其断裂应变,而其断裂应力与五边形石墨烯相当。
以植酸(PhA)为原料,采用热解法制备含磷石墨烯(PhA-G),并以硅树脂(SiR)为成膜物制备含磷石墨烯/硅树脂(PhA-G/SiR)复合防腐蚀涂层。通过拉曼光谱和XPS分析含磷石墨烯的结构,通过SEM、TEM和AFM观察含磷石墨烯的形貌,通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线和盐雾实验等研究复合涂层的耐蚀性能。结果表明:相比于纯SiR涂层和氧化石墨烯/硅树脂(GO/SiR)复合涂层,PhA-G/SiR复合涂层对金属的保护作用更好;当含磷石墨烯添加量为3%(质量分数)时,PhA-G/SiR复合涂层表现出较好的疏水性和优异的防腐蚀性能,其接触角为103.5°,吸水率为3.72%;腐蚀电流密度为3.53×10-10 A/cm2,电化学阻抗值达到3.82×107 ?·cm2,耐盐雾达到960 h。
先以氧化石墨烯和三氯化铁为原料并用高温水热法制备还原氧化石墨烯/ Fe3O4(rGO/Fe3O4)复合物,再用其改性环氧树脂制备出rGO/Fe3O4/环氧树脂复合材料,研究了(rGO/Fe3O4)复合物的添加对其性能的影响。结果表明,(rGO/Fe3O4)复合物的添加量为30%的复合材料其冲击强度达到27 kJ/m2,比纯环氧树脂的冲击强度提高了58.8%。在环氧树脂中添加rGO/Fe3O4复合物,使其吸波性能显著提高。rGO/Fe3O4复合物的添加量为20%的复合材料,其反射率在小于-10 dB的频率范围为7.7~12.3 GHz,有效吸收频宽达4.6 GHz,覆盖了整个X波段。随着石墨烯含量的提高rGO/Fe3O4/环氧树脂复合材料达到最小反射率的位置向低频位置移动,控制rGO和Fe3O4的相对含量可调控这种复合材料的吸波性能。
在醋酸体系中用原位聚合法将石墨烯(RGO)与不同比例的苯胺(ANI)合成RGO/PANI一次掺杂态产物,用氨水解掺杂后再掺杂醋酸制备出RGO/PANI二次掺杂态产物。使用红外光谱、紫外光谱和扫描电镜等手段表征产物的结构和形貌并用电化学技术测试其防腐性能。结果表明,RGO与ANI质量比为1:10时生成的一次掺杂态产物形貌最好,防腐效果最佳;RGO表面生长的聚苯胺长度为300~650 nm,直径为70~100 nm,产物的缓蚀效率可达73.19%;RGO/PANI二次掺杂态产物为石墨烯/醋酸掺杂态聚苯胺;醋酸掺杂可明显改善产物的结构和形貌并提高其缓蚀效率,缓蚀效率可达到80.21%,防腐性能优异。
用氧化石墨烯(GO)浓缩浆分散法制备GO改性环氧隔热涂层,在浓度(质量分数)为3.5% 的NaCl溶液(50℃)中进行腐蚀实验并测试其腐蚀前后的隔热性能。432 h的腐蚀电化学测试结果表明,用0.5%(质量分数) 的GO改性显著提高了涂层低频阻抗,涂层的耐蚀性优于无GO改性和1.0% GO改性的涂层;SEM分析结果表明,用0.5%和1.0% GO改性的隔热涂层腐蚀432 h后表面形貌完好,涂层/基体界面处没有出现裂纹和腐蚀产物,而未经GO改性的涂层出现了明显腐蚀破坏。腐蚀试验前,0.5%、1.0% GO改性的涂层与没有改性的涂层的隔热性能没有明显的区别;腐蚀432 h后涂层对250℃热源分别降温98℃、123℃、115℃,粘结强度分别降低了3.9、1.0、2.3 MPa。实验结果表明,用0.5% GO改性的涂层耐蚀和隔热性能最好。
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西北工业大学材料学院,董雷,石墨烯层间调控及高通量选择性盐水提锂,膜分离法在能耗和环保上有巨大的优势;硬岩:澳大利亚/加拿大一锂辉矿一硬岩锂提理技术(成熟盐湖:南美阿根廷、智利、玻利维亚一盐湖一品味高、镁/锂低,沉淀法。若国外获取锂矿受阻+锂业“欧派克”资源“卡脖子,石墨烯高效制备;高性能锂离子电池;石墨烯高效选择性盐水提锂;稳定性石墨烯膜盐水提锂;
刘作华,博士,重庆大学化学化工学院教授,博士生导师。兼任中国化工学会混合与搅拌专业委员会副主任委员、秘书长(兼),中国仪表功能材料学会理事,中国有机电化学和工业联合会理事会理事,《化工管道与设备》编委会委员、全国搅拌与混合技术学术委员会委员、中国化工机械动力技术协会搅拌技术专业委员会委员。
大连上丰选矿药剂有限公司选址于大连市西中岛石化产业园区,占地面积40000㎡,厂区位于东北亚中心地带,处于东北经济区。既是面临环渤海经济带优良的出海口,又是通往东北腹地便捷的大通道,可充分利用国内、国际原材料资源和产品市场。 公司主要生产经营黄药系列、黒药系列、硫氨酯、巯基乙酸钠、硫酸铜等选矿药剂。产品优势:绿色环保,价格更优,品质更优,效果更优,可以有效提高铜、铅、锌、金、银、钼等有色金属的精矿品位及回收率。公司产品面向全国以及南美、非洲、澳大利亚等多国销售。
北京慧拓无限科技有限公司,简称慧拓无限。公司以ACP理论为基础首创“平行驾驶理论”,基于该理论的领先技术水平,专注于特定刚性需求场景下的平行驾驶产品、解决方案和测试评估系统研发。慧拓无限致力成为全球一流的人工智能服务商、平行驾驶技术引领者、无人化作业平台系统提供商及业务运营商。慧拓无限拥有覆盖无人驾驶领域全产业链的高端人才,现有成员80余人,90%以上为硕士学位,20%以上为博士学位或有留学经历的人才,他们来自于卡耐基梅隆大学、滑铁卢大学、加州大学、剑桥大学等世界名校。
该矿山位于内蒙古乌拉特中旗,目前为采矿证。开采方式:露天开采。生产规模:16万吨/年。纯度七到八。中国目前最大石墨烯原生矿,未开采,手续齐全(生产手续在地方办,可协助),如需要深加工,可以走政府招商引资, 手续内的开采区是在整个矿区中心,后期可以申请向周边扩大勘探。拿到现有开采区就相当拿到整个矿区。另有金矿铁矿。有意者请致电联系。 联系人:杨先生 联系电话:15899259016
中国原子能科学研究院,李眉娟,中国先进研究堆中子无损检测平台及其在材料表征中的应用介绍,以研究凝聚态物理,非弹性散射为主。测定高温超导体、铁基超导体、庞磁阻、多铁系统的晶格结构和磁结构、临界散射、晶格振动、电子声子耦合自旋波、自旋激发。
矿冶科技集团,邱定蕃,现任矿冶科技集团教授、中国有色金属学会副理事长、清华大学学等校兼职教授、有色金属冶金专家,1999年当选为中国工程院院士。
南京迦南炉业有限公司(简称迦南炉业) 公司地处美丽富饶的南京市。公司占地面积30亩,生产厂房6000平方米、办公楼综合楼1500余平方米,公司拥有员工近46人,其中技术人员有8人。公司的质量方针是"技术精湛、炉火纯青、客户至上、持续创新", 公司目前运行ISO9001:2008质量管理体系。 迦南炉业是一家专业研究、开发、设计、制造、销售、售后服务为一体的制造性企业, 为钢铁、机械、冶金、铸造、航空、石油化工、有色金属、粉末冶金等行业设计和提供各种热处理生产线和加热炉设备。
西安稀有金属材料研究院,张于胜,石墨烯增强金属基复合材料,TiMCs轻质、高强、耐热、可变形加工具有广泛应用前景;能够石墨烯材料超高的特性,以及原位界面反应产物作为增强相,与Ti基体具有良好的亲和性在晶界钉扎,阻止晶粒粗化,进而改善TiMICs的力学性能。是钦及镇合金理想的增强体。
广西华远金属化工有限公司成立于2014年,位于位于广西河池市工业园区大任产业园,是国有广西北部湾国际港务集团参股的混合所有制企业,公司注册资金1.33亿元。项目总投资3.3亿元,是以北港集团在河池生产的锑矿为原料,建设完整锑产业链的深加工企业,年产1.5万吨锑品,于2018年12月建成投产。公司产品注册商标为“”(华远)牌,主要生产高品质锑锭、催化剂级三氧化二锑、普通阻燃剂级三氧化二锑、乙二醇锑、硫化锑、焦锑酸钠等锑系列产品,致力成为一站式锑产品全球供应商。
赣州金环浇铸设备有限公司成立于2006年,座落于国家级经济技术开发区——赣州经济技术开发区,是一家专门从事有色冶金设备研发与生产的国家高新技术企业。公司目前主要产品包括铜、镍等有色金属的全自动定量浇铸机、电解设备等,并提供有色冶金设备的设计、制造、安装、调试等业务。
第十届全国湿法冶金工程技术交流会,于2022-08-18至20日在湖南省长沙市召开。主办单位:中南大学,有研科技集团有限公司,矿冶科技集团有限公司,郑州大学,联合主办:中国科学院过程工程研究所,厦门钨业股份有限公司,广东省科学院资源利用与稀土开发研究所,金川集团股份有限公司,中国科学院赣江创新研究院
广东工业大学材料与能源学院,张留艳,石墨烯改性锌铝基冷喷涂涂层的设计、制备与防护性能研究,1.G/A1粉,采用冷喷涂法可以获得致密耐蚀的铝基涂层;2.G/A1粉用在锌基涂层中,可以增强涂层阴极保护效率,提高涂层减摩和耐磨性;3.实际工程应用有待合作探索。
中国有色金属工业协会,贾明星,北京有色金属研究总院金属材料专业毕业,教授级高级工程师,享受国务院政府特殊津贴专家。现任中国有色金属工业协会常务副会长、党委常委。