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双挤出头3D打印制备石墨烯/SiC复合材料的水凝胶支撑结构
1
作者 吴雪雪 刘洪军 +3 位作者 李亚军 唐润 Yatskovskyi Dmytro 李亚敏 《精密成形工程》 北大核心 2025年第7期164-174,共11页
目的为双挤出头3D打印制备石墨烯/Si C复合材料提供水凝胶支撑结构设计依据和参考。方法制备淀粉基水凝胶并分析其流变性、烧蚀性、挤出丝成形性和负载能力,采用3D打印技术制备网格试样并对试样尺寸进行测量,分析不同结构模式、不同打... 目的为双挤出头3D打印制备石墨烯/Si C复合材料提供水凝胶支撑结构设计依据和参考。方法制备淀粉基水凝胶并分析其流变性、烧蚀性、挤出丝成形性和负载能力,采用3D打印技术制备网格试样并对试样尺寸进行测量,分析不同结构模式、不同打印方向和不同填充率对水凝胶支撑成形精度的影响,并对支撑复合材料间的匹配跨距进行了优化,最后将所得优化参数应用于水凝胶中并制备了复杂结构零件。结果当石墨烯/Si C复合材料的倾角低于70°时,楔形零件发生明显变形,水凝胶呈现明显的剪切稀化特性,800℃烧蚀后几乎无残留,挤出丝完整均匀,可独立负载8 mm高的复合材料;不同结构模式按支撑高度偏差由小到大的顺序依次为直线、蜂窝、波浪、三角。当支撑打印方向为0°时,高度偏差最小((+0.08±0.23)mm),当支撑打印方向为30°时,偏差最大且误差线范围最宽((+0.48±0.3)mm);填充率对高度偏差的影响随着填充率的增大呈现出先降低后升高的趋势,当填充率为50%时,水凝胶支撑高度偏差最小;石墨烯/Si C复合材料和水凝胶支撑间应有一定跨距,但当跨距超过1 mm时,悬空位置明显变形;零件试制结果证明,优化的水凝胶支撑结构可用于制备复杂结构石墨烯/Si C复合材料。结论水凝胶成本低、挤出成形好、烧结残余少、去除工艺简单,具备一定的负载能力,可以作为双挤出头3D打印石墨烯/Si C复合材料的支撑材料;且优化后的水凝胶支撑结构参数为直线模式、打印方向为0°、填充率为50%,2种材料的匹配跨距为1 mm。 展开更多
关键词 双挤出头3D打印 石墨烯/SiC复合材料 水凝胶 支撑结构 浆料挤出
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单脉冲电沉积Ni-纳米TiC-氧化石墨烯复合镀层结构及磨损性能 被引量：1
2
作者 任鑫 王浩鑫 +3 位作者 孙涛 王港 孟超 邱星武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期209-215,共7页
本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)... 本研究利用单脉冲电沉积技术在Q235钢表面制备了一种新型的Ni基减摩耐磨三元复合镀层,首先通过研究氧化石墨烯(GO)浓度对Ni-纳米TiC基复合镀层形貌、镀速及硬度的影响确定了最佳的GO添加量,然后利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)等设备对三元复合镀层的结构进行了表征。最后与Ni-纳米TiC复合镀层等进行了对比,研究了三元复合镀层的硬度及耐磨损性能。结果表明:镀液中GO的最佳质量浓度为200 mg/L。此时,Ni-纳米TiC-GO复合镀层的表面均匀致密,粗糙度值Ra=3.087μm。XRD和拉曼光谱等分析结果表明纳米TiC和GO成功复合到Ni基镀层之中。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的硬度为726.3HV,约是Ni-纳米TiC复合镀层(463.8HV)的1.5倍。Ni-纳米TiC-GO复合镀层的平均摩擦系数为0.108,相比于Ni-纳米TiC复合镀层(0.285),其具备更好的减摩耐磨性能。 展开更多
关键词 单脉冲 氧化石墨烯 Ni基复合镀层 微观结构 耐磨损性能
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BN-石墨烯-BN夹层式结构的ABS基复合材料导热绝缘性能
3
作者 孙晓辉 张婧婧 朱洪雷 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期33-37,共5页
为解决石墨烯/ABS复合材料导热不绝缘,采用夹层式结构制备ABS基导热绝缘材料。通过混炼分别得到石墨烯/ABS、六方氮化硼(hBN)/ABS复合材料,再将hBN/ABS对石墨烯/ABS进行包覆,得到了hBN/ABS—石墨烯/ABS—hBN/ABS夹层式结构的导热绝缘材... 为解决石墨烯/ABS复合材料导热不绝缘,采用夹层式结构制备ABS基导热绝缘材料。通过混炼分别得到石墨烯/ABS、六方氮化硼(hBN)/ABS复合材料,再将hBN/ABS对石墨烯/ABS进行包覆,得到了hBN/ABS—石墨烯/ABS—hBN/ABS夹层式结构的导热绝缘材料。研究了石墨烯含量和夹层厚度对ABS基导热绝缘材料标准试样的热导率、电阻率的影响,发现,包覆了hBN/ABS绝缘层后的夹层式结构试样,石墨烯填料对导热性能的提升作用幅度减小,此时,材料受氮化硼/ABS绝缘层热传导的影响较大,与改性前的ABS相比,复合材料导热性能得到较大的改善,同时,复合材料阻值达1×1010数量级,成为绝缘体。 展开更多
关键词 六方氮化硼(hBN) 石墨烯 ABS基复合材料 夹层式结构 导热绝缘
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基于取向结构石墨烯的高导热界面材料研究进展
4
作者 葛舟 石煜锋 +3 位作者 吕晓静 朱俊德 张诚 葛鹰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期11-17,共7页
随着电子设备功耗和热量的不断增加,对热管理材料的性能提出了更高的要求。石墨烯作为导热填料,被广泛用于制备导热复合材料。与传统的石墨烯与聚合物直接共混相比,取向结构的石墨烯更有利于获得高导热性能的复合材料。因此,如何在聚合... 随着电子设备功耗和热量的不断增加,对热管理材料的性能提出了更高的要求。石墨烯作为导热填料,被广泛用于制备导热复合材料。与传统的石墨烯与聚合物直接共混相比,取向结构的石墨烯更有利于获得高导热性能的复合材料。因此,如何在聚合物复合材料中构建取向结构石墨烯以实现高导热性能成为研究的热点。综述了近年来基于取向结构石墨烯的高导热界面材料的制备方法及其应用,并对其今后的研究和未来发展进行了分析与展望。 展开更多
关键词 石墨烯 聚合物基复合材料 取向结构 导热界面材料
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定向石墨烯复合防腐涂层研究进展
5
作者 黄哲伟 姜来旭 +1 位作者 朱一鸣 康思波 《精细化工》 北大核心 2025年第8期1653-1660,共8页
石墨烯的无序随机排布已成为阻碍石墨烯复合防腐涂层性能进一步提升的瓶颈,现已从石墨烯定向排序的角度出发,考察了拓扑结构优化、定向排布策略和定向排布对涂层防腐性能的影响,并开展了大量的研究工作。该文介绍了石墨烯拓扑优化的理... 石墨烯的无序随机排布已成为阻碍石墨烯复合防腐涂层性能进一步提升的瓶颈,现已从石墨烯定向排序的角度出发,考察了拓扑结构优化、定向排布策略和定向排布对涂层防腐性能的影响,并开展了大量的研究工作。该文介绍了石墨烯拓扑优化的理论研究,梳理了几种石墨烯复合涂层屏蔽性能模型;阐述了基于电场和磁场的外场调控法,以及层层、蒸发诱导和抽滤诱导等自组装法两类调控策略的优缺点,概述了石墨烯定向排布对防腐涂层低频阻抗和服役寿命的影响规律;最后,提出了发展定向石墨烯复合防腐涂层工业应用的建议:通过有限元等模拟方法进一步优化石墨烯拓扑结构、开发适合工业化应用的大面积定向石墨烯复合涂层涂装技术、通过定向排布技术突破石墨烯的逾渗值瓶颈、妥善解决石墨烯纵向间距与涂层导电性之间的矛盾和制定定向石墨烯复合涂层测试的行业标准。 展开更多
关键词 无序随机排布 定向石墨烯复合涂层 拓扑结构优化 定向排布策略 防腐性能
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氧化石墨烯/马铃薯淀粉复合膜的制备及性能分析
6
作者 李彩娇 伍悦 +1 位作者 薛春熙 旦正多杰 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第5期90-98,共9页
以马铃薯淀粉(PS)为主要成膜基材,氧化石墨烯(GO)和甘油(Gly)为增强剂,采用超声辅助流延法制备GO/PS复合膜,研究PS用量、Gly用量和GO用量3个因素对GO/PS复合膜的断裂伸长率(EB)、抗拉强度(TS)、水蒸气透过率(WVP)、水溶性(WS)和透光率(T... 以马铃薯淀粉(PS)为主要成膜基材,氧化石墨烯(GO)和甘油(Gly)为增强剂,采用超声辅助流延法制备GO/PS复合膜,研究PS用量、Gly用量和GO用量3个因素对GO/PS复合膜的断裂伸长率(EB)、抗拉强度(TS)、水蒸气透过率(WVP)、水溶性(WS)和透光率(T)的影响。采用主成分分析法对膜性能进行综合评价,并通过响应面优化实验确定GO/PS复合膜的最佳工艺参数:PS、Gly和GO用量分别为5.20、3.50、0.0130 g/100 mL蒸馏水时,对应GO/PS复合膜的TS、EB和WVP分别为1.79 MPa、66.58%和4.08×10^(-9)g/(m·s·Pa)。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和拉曼光谱分析结果均表明该工艺参数可以制备出分散性较好的GO/PS复合膜。与未添加GO的PS膜相比,GO/PS复合膜的WS、WVP和T均显著降低,而TS和EB显著提高,表明该工艺可以制备出机械性能较好的GO/PS复合膜。 展开更多
关键词 马铃薯淀粉 氧化石墨烯 复合膜 响应面实验 结构表征
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基于激光诱导石墨烯的复合材料电加热结构实验研究 被引量：2
7
作者 张迪超 严刚 于鑫飞 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第12期80-86,共7页
为了应对飞机高空飞行时防除冰的需求,本文提出采用激光诱导石墨烯技术制备具有电加热功能的复合材料结构的方法。根据机翼前缘结冰特点,设计了中间密集、两边稀疏的波浪形加热线形式,利用激光诱导石墨烯技术快捷、高效、成本低的优点,... 为了应对飞机高空飞行时防除冰的需求,本文提出采用激光诱导石墨烯技术制备具有电加热功能的复合材料结构的方法。根据机翼前缘结冰特点,设计了中间密集、两边稀疏的波浪形加热线形式,利用激光诱导石墨烯技术快捷、高效、成本低的优点,通过二氧化碳激光器在聚酰亚胺纸表面诱导出石墨烯加热线图案,并将其与复合材料预浸料共固化形成层合结构。进行了一系列电加热实验,测试和分析在一定电流作用下结构表面竖直与水平方向的温度分布规律以及对一定厚度和质量冰层的电加热融化情况,验证了所提出和制备的复合材料电加热结构的可行性和有效性。 展开更多
关键词 激光诱导石墨烯 复合材料结构 电加热功能 电加热实验测试
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壳核结构氧化铝@石墨烯复合粉末增强铜基复合材料摩擦学性能研究
8
作者 潘厚利 揭晓华 +1 位作者 梅少宇 麦永津 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期47-51,共5页
如何充分发挥润滑组元和耐磨组元的协同作用以提高铜基复合材料摩擦学性能仍面临具大的挑战。以石墨烯为润滑组元,氧化铝为耐磨组元,对比了氧化铝和石墨烯组装为壳核结构前后对铜基复合材料摩擦学性能的影响。结果表明,与氧化铝和石墨... 如何充分发挥润滑组元和耐磨组元的协同作用以提高铜基复合材料摩擦学性能仍面临具大的挑战。以石墨烯为润滑组元,氧化铝为耐磨组元,对比了氧化铝和石墨烯组装为壳核结构前后对铜基复合材料摩擦学性能的影响。结果表明,与氧化铝和石墨烯分别以独立相分布于铜基体的情况相比,氧化铝和石墨烯组装为壳核结构后可以提高铜基复合材料的致密度、硬度,并有利于在磨痕表面形成连续且具有保护性的摩擦层。因此,在10~40 N载荷范围内干摩擦,后者比前者具有更低的摩擦因数和磨损率。 展开更多
关键词 铜基复合材料 壳核结构 石墨烯 耐磨性
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基于激光诱导石墨烯电学成像的复合材料结构损伤监测
9
作者 于鑫飞 严刚 周登 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期17-23,共7页
针对军用飞机遭受导弹和炮弹及其碎片高速冲击的情况,提出具有自感知功能的复合材料层板结构,对损伤进行监测。采用激光诱导技术在聚酰亚胺纸表面制备石墨烯感知层,并共固化于复合材料层板中,结合电学成像技术对损伤进行感知与识别。在... 针对军用飞机遭受导弹和炮弹及其碎片高速冲击的情况,提出具有自感知功能的复合材料层板结构,对损伤进行监测。采用激光诱导技术在聚酰亚胺纸表面制备石墨烯感知层,并共固化于复合材料层板中,结合电学成像技术对损伤进行感知与识别。在复合材料层板结构遭受高速冲击前后分别对石墨烯层注入激励电流并测量边界电压数据,通过正则化算法重建损伤引起的电导率变化分布图像,并识别获取损伤信息。实弹射击试验结果表明,聚酰亚胺纸上激光诱导的石墨烯层具有良好的感知功能,结合电学成像重建的损伤图像可以较准确反映出损伤位置,并提供损伤近似尺寸等信息,验证了所提出的自感知复合材料层板对高速冲击损伤监测的有效性。 展开更多
关键词 激光诱导石墨烯 自感知复合材料结构 高速冲击损伤监测 电学成像
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铁、氮掺杂石墨烯/碳黑复合材料的制备及氧还原电催化性能 被引量：6
10
作者 陈驰 周志有 +1 位作者 张新胜 孙世刚 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期25-31,共7页
以高含氮量的2-氨基咪唑为氮源,三氯化铁为铁源,高比表面积的KJ600碳黑为载体,通过水热法制得氨基咪唑聚合物前驱体,再经二次高温热处理,制得石墨烯/碳黑复合材料.透射电镜表征显示该材料为石墨烯纳米片与碳黑颗粒的复合结构.BET表征表... 以高含氮量的2-氨基咪唑为氮源,三氯化铁为铁源,高比表面积的KJ600碳黑为载体,通过水热法制得氨基咪唑聚合物前驱体,再经二次高温热处理,制得石墨烯/碳黑复合材料.透射电镜表征显示该材料为石墨烯纳米片与碳黑颗粒的复合结构.BET表征表明这是一种多孔结构,具有很高的比表面积(882 m^2·g^(-1)),这有利于暴露更多活性位点,并促进传质.XRD证实催化剂中存在石墨烯,且石墨烯结构是在第一次热处理过程中形成的.电化学测试表明,该催化剂在酸性和碱性介质中都具有很高的氧还原电催化活性和低H_2O_2产率,并且在碱性介质中对甲醇小分子的抗毒化性能明显优于商业Pt/C催化剂,展示出在实际燃料电池系统中的应用潜力. 展开更多
关键词 2-氨基咪唑 N掺杂石墨烯 氧气还原反应 石墨烯/碳黑复合结构
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氧化石墨烯对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响（英文） 被引量：58
11
作者 王琴 王健 +3 位作者 吕春祥 刘伯伟 张昆 李崇智 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期349-356,共8页
研究了不同掺量下氧化石墨烯(GO)对水泥石以及胶砂微观结构和力学性能的影响。含16.5%水的水泥浆、0.05%GO及3倍于水泥的沙子共混物作为添加剂制备成砂浆。通过SEM、液氮吸附仪和一系列标准实验分别对水泥石的微观形态、孔隙结构、抗压... 研究了不同掺量下氧化石墨烯(GO)对水泥石以及胶砂微观结构和力学性能的影响。含16.5%水的水泥浆、0.05%GO及3倍于水泥的沙子共混物作为添加剂制备成砂浆。通过SEM、液氮吸附仪和一系列标准实验分别对水泥石的微观形态、孔隙结构、抗压抗折强度以及水泥净浆的流动度、黏度、凝结时间进行表征;考察不同GO掺量下水泥水化放热的变化情况。结果表明:GO对水泥浆有显著增稠和促凝作用;GO的掺入可以有效降低水泥的水化放热量;GO对水泥石有显著的增强增韧效果,28天龄期时,GO质量分数为0.05%的水泥石,3、7和28 d抗压强度和抗折强度同比对照组分别增加52.4%、46.5%、40.4%和86.1%、68.5%、90.5%,胶砂的抗压强度和抗折强度同比对照组分别增加43.2%、33%、24.4%和69.4%、106.4%、70.5%;GO在水泥硬化过程中对水泥石中晶体产物的产生有促进作用并能规整晶体的排布而形成针状晶体簇,改善水泥石中的孔结构,降低水泥石中微孔的体积,增加水泥石的密实度,对水泥石有显著地增强增韧效果。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 水泥基复合材料 增强增韧 微观结构 水泥水化热
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纳米氧化石墨烯增强增韧水泥基复合材料的微观结构及作用机理 被引量：33
12
作者 吕生华 刘晶晶 +2 位作者 邱超超 马宇娟 周庆芳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期84-89,共6页
通过氧化反应和超声波分散作用制备了不同含氧量氧化石墨烯(GO)纳米分散液,研究了GO氧含量、用量和水化时间对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响。研究结果表明GO能够调控水泥水化产物的形状,促使水泥水化反应形成规整的花状晶体... 通过氧化反应和超声波分散作用制备了不同含氧量氧化石墨烯(GO)纳米分散液,研究了GO氧含量、用量和水化时间对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响。研究结果表明GO能够调控水泥水化产物的形状,促使水泥水化反应形成规整的花状晶体,使得水泥基复合材料的强度特别是拉伸强度和抗折强度显著提高。研究结果证实了GO在水泥复合材料水化过程中起到模板作用,能够调控水泥水化产物的微观结构及提高水泥基复合材料的韧性,同时提出了GO调控水泥基复合材料微观结构的作用机理。本文结果提供了一种可显著增强增韧水泥基复合材料的新方法,具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 水泥复合材料 水化反应 微观结构 模板效应
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纳米氧化石墨烯对水泥复合材料中水化晶体结构的控制及增韧作用 被引量：30
13
作者 吕生华 孙婷 +3 位作者 马宇娟 邱超超 丁怀东 刘晶晶 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1-6,共6页
通过氧化反应和超声波分散作用制备了含氧量19.31%、25.43%和31.78%的氧化石墨烯(GO)纳米分散液,研究了GO对水泥复合材料微观结构和力学性能的影响。研究结果表明含氧量为25.43%的GO能够调控水泥水化反应形成规整的花朵状晶体,使得水泥... 通过氧化反应和超声波分散作用制备了含氧量19.31%、25.43%和31.78%的氧化石墨烯(GO)纳米分散液,研究了GO对水泥复合材料微观结构和力学性能的影响。研究结果表明含氧量为25.43%的GO能够调控水泥水化反应形成规整的花朵状晶体,使得水泥基复合材料的强度特别是拉伸强度和抗折强度显著的提高。提出了GO调控水泥水化产物微观结构的作用机理,认为GO在水泥水化过程起到模板作用具有组装效果,能够调控水泥水化晶体的微观结构。提供了可显著提高水泥浆体韧性的新方法,具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 水泥基复合材料 微观结构 增韧作用
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石墨烯/Al复合材料的微观结构及力学性能 被引量：49
14
作者 李多生 吴文政 +4 位作者 QIN Qing-hua 周贤良 左敦稳 鲁世强 郜友彬 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1498-1504,共7页
采用乙醇溶液分散和球磨两步法将石墨烯和铝粉混合,然后采用冷压和真空热压烧结相结合工艺制备了石墨烯/Al复合材料。利用扫描电镜、X射线衍射、电子万能实验机和显微维氏硬度计等分析了复合粉体混合前后形貌,研究了石墨烯添加量对复合... 采用乙醇溶液分散和球磨两步法将石墨烯和铝粉混合,然后采用冷压和真空热压烧结相结合工艺制备了石墨烯/Al复合材料。利用扫描电镜、X射线衍射、电子万能实验机和显微维氏硬度计等分析了复合粉体混合前后形貌,研究了石墨烯添加量对复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明：采用乙醇溶液分散和球磨两步法,石墨烯均匀分散在铝颗粒基体中,得到混合均匀的复合粉体。冷压-真空热压烧结制备的复合材料组织致密,界面结合良好,石墨烯呈片状均匀地分布在铝基体中。随着石墨烯含量的增加（0.5%~2%,体积分数）,复合材料强度和硬度均逐渐升高;当石墨烯的含量为1%时,复合材料的综合力学性能较好,强度和硬度分别达到199 MPa和82.95 HV,相对纯铝基体的分别增加了99%和113%。 展开更多
关键词 石墨烯/Al复合材料 真空热压烧结 微观结构 力学性能
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氧化石墨烯对水泥基复合材料微观结构的调控作用及对抗压抗折强度的影响 被引量：24
15
作者 吕生华 张佳 +1 位作者 朱琳琳 贾春茂 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2585-2595,共11页
通过氧化法制备得到氧化石墨烯(GO),通过GO与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)进行插层聚合反应制备得到插层复合物GO/P(AA-AM)。检测结果表明,GO在插层复合物中具有较小的尺寸和均匀的分布,将GO/P(AA-AM)掺入水泥基复合材料中,发现水泥水化产... 通过氧化法制备得到氧化石墨烯(GO),通过GO与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)进行插层聚合反应制备得到插层复合物GO/P(AA-AM)。检测结果表明,GO在插层复合物中具有较小的尺寸和均匀的分布,将GO/P(AA-AM)掺入水泥基复合材料中,发现水泥水化产物成为规整的针状、棒状或多面体状晶体,并且能够聚集形成具规整形貌的微观结构和宏观结构,水泥基复合材料中的裂缝及有害孔洞比对照样品明显减少,其抗压强度和抗折强度比对照样品有明显提高。提出了GO纳米片层对于水泥基复合材料规整结构的调控机理,认为GO纳米片层及活性基团能够促进水泥化产物形成规整形状的水化晶体,最初形成的水化晶体成为后续水化晶体形成的模板,通过晶体的生长最终形成规整水化晶体及规整的微观结构和宏观结构。 展开更多
关键词 纳米材料 复合材料 团聚 氧化石墨烯 水泥水化晶体 微观结构
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氧化石墨烯/铜基复合材料的微观结构及力学性能 被引量：16
16
作者 洪起虎 燕绍九 +2 位作者 杨程 张晓艳 戴圣龙 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1-7,共7页
采用球磨和真空热压烧结方法成功制备氧化石墨烯/铜复合材料。利用OM,SEM,XRD,显微硬度计和电子万能试验机等分析球磨后的复合粉形貌,研究氧化石墨烯添加量对复合微观结构及力学性能的影响。结果表明:制备的氧化石墨烯/铜基复合材料组... 采用球磨和真空热压烧结方法成功制备氧化石墨烯/铜复合材料。利用OM,SEM,XRD,显微硬度计和电子万能试验机等分析球磨后的复合粉形貌,研究氧化石墨烯添加量对复合微观结构及力学性能的影响。结果表明:制备的氧化石墨烯/铜基复合材料组织致密,氧化石墨烯以片状形态较均匀地分布在铜基体中,并与铜基体形成良好的结合界面。氧化石墨烯质量分数为0.5%时,复合材料的综合力学性能较好,显微硬度和室温压缩强度分别为63HV和276MPa,相对于纯铜基体分别提高了8.6%和28%。其强化机理为剪切应力转移强化、位错强化和细晶强化。 展开更多
关键词 氧化石墨烯/铜基复合材料 真空热压烧结 微观结构 力学性能
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粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响（英文） 被引量：8
17
作者 王剑 郭丽娜 +5 位作者 林万明 陈津 刘春莲 陈少达 张帅 甄甜甜 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期275-285,共11页
采用机械合金化与电场压力激活辅助烧结工艺相结合的方式,分别制备纯Al和GNPs/Al复合材料,探究粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响。结果表明:通过优化烧结工艺有效地抑制化合物Al4C3在GNPs/Al复合材料中的形成,提高石墨烯... 采用机械合金化与电场压力激活辅助烧结工艺相结合的方式,分别制备纯Al和GNPs/Al复合材料,探究粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响。结果表明:通过优化烧结工艺有效地抑制化合物Al4C3在GNPs/Al复合材料中的形成,提高石墨烯与Al基体的界面结合强度。石墨烯添加量为0.5wt.%时,在Al基体晶界处能够均匀的分散,由于石墨烯与Al基体有良好的界面润湿性,促进声子在基体材料中的移动,降低材料的界面热阻,在GNPs/Al复合材料表面形成导电网络,提高电子的迁移率和平均自由程,使GNPs/Al复合材料的热导率和电导率分别提升7.1%和4%;添加石墨烯能改变Al基体材料的晶体结构,在石墨烯周围形成晶格畸变的应力场,该应力场与位错应力场产生交互作用,使位错运动受阻,GNPs/Al复合材料的强度和硬度分别提升30.6%和44%;石墨烯能降低基体材料界面电容的介电损耗,在Al基体材料表面形成致密平整的膜层,提高GNPs/Al复合材料的电荷传递电阻,降低材料表面在电化学腐蚀过程中的弥散效应,使GNPs/Al复合材料耐腐蚀性能提高31%。石墨烯含量超过0.5wt.%时,团聚在基体晶界的石墨烯,降低复合材料的界面结合强度,使GNPs/Al复合材料导带中的能带宽度变窄,电子的局域性增强,导致GNPs/Al复合材料的性能下降。综上所述,粉体石墨烯的最佳添加量为0.5wt.%。 展开更多
关键词 粉体石墨烯 铝基复合材料 微观结构和性能
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石墨烯/镍复合微结构表面的池沸腾传热特性 被引量：11
18
作者 张伟 牛志愿 +2 位作者 李亚 赵亚东 徐进良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3759-3764,共6页
采用电刷镀和表面改性技术,在紫铜表面制备了纯镍微结构(TS1)、亲水性石墨烯/镍复合微结构(TS2)以及疏水性石墨烯/镍复合微结构(TS3)。采用扫描电镜和接触角测量仪分别对三类微结构的表面形貌和润湿性进行了表征;以去离子水为工质,对三... 采用电刷镀和表面改性技术,在紫铜表面制备了纯镍微结构(TS1)、亲水性石墨烯/镍复合微结构(TS2)以及疏水性石墨烯/镍复合微结构(TS3)。采用扫描电镜和接触角测量仪分别对三类微结构的表面形貌和润湿性进行了表征;以去离子水为工质,对三类微结构表面的池沸腾传热特性进行了实验研究,发现含有石墨烯的TS2和TS3较TS1的沸腾传热性能均显著改善,其中,TS3具有最大的传热系数和最高的临界热流密度,与TS1相比,其最大传热系数和临界热流密度分别提高了135%和97%。分析表明,TS3具有复杂三维堆叠微结构,疏水性微结构减小了气泡成核的活化能,增加了核化密度,是传热系数提高的主要因素,同时,三维堆叠微结构增加了受热表面的毛细吸液再润湿能力,是临界热流密度提高的主要机理。 展开更多
关键词 石墨烯/镍复合表面 微结构 润湿性 相变 传热
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微波辅助法制备氢氧化镍-石墨烯纳米复合结构及在葡萄糖检测中的应用 被引量：12
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作者 胡耀娟 黄梦丹 +1 位作者 陈昌云 张长丽 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期468-474,共7页
采用微波辅助合成法制备了氢氧化镍-石墨烯[Ni(OH)_2-graphene]纳米复合结构,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及电化学阻抗谱(EIS)对其结构和性质进行了表征.电化学实验结果表明,与单独... 采用微波辅助合成法制备了氢氧化镍-石墨烯[Ni(OH)_2-graphene]纳米复合结构,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及电化学阻抗谱(EIS)对其结构和性质进行了表征.电化学实验结果表明,与单独的Ni(OH)_2相比,Ni(OH)_2-graphene纳米复合结构对葡萄糖氧化反应表现出更高的电催化活性;同时,据此构建的无酶葡萄糖传感器具有良好的性能,检测线性范围为10μmol/L^7.5 mmol/L,灵敏度为174.7μA·cm^(-2)·mmol·L^(-1),检出限为2.0μmol/L(S/N=3),且该传感器具有良好的稳定性和选择性,可用于实际样品检测. 展开更多
关键词 氢氧化镍-石墨烯复合结构 微波辅助法 无酶葡萄糖传感器
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三维结构化石墨烯及其复合材料 被引量：8
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作者 孙丰强 陈颖 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期19-24,共6页
石墨烯是由单层碳原子组成的新型二维碳纳米材料,因具有诸多优良的理化性质而广受关注.三维结构化石墨烯是通过对二维片状石墨烯材料进行弯曲、组装获得的一类结构材料,可有效调控石墨烯的电学、光学、化学、机械和催化特性.基于三维石... 石墨烯是由单层碳原子组成的新型二维碳纳米材料,因具有诸多优良的理化性质而广受关注.三维结构化石墨烯是通过对二维片状石墨烯材料进行弯曲、组装获得的一类结构材料,可有效调控石墨烯的电学、光学、化学、机械和催化特性.基于三维石墨烯及其复合材料构建的器件在储能、传感、催化等方面表现出更为突出的性能.因而,制备和应用三维石墨烯材料已经成为当前的研究热点.文中介绍了三维石墨烯及其复合材料的结构类型,并简要评述了目前三维石墨烯材料应用中所面临的挑战和发展前景. 展开更多
关键词 三维结构化 石墨烯材料 石墨烯复合材料
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