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石墨烯/高分子复合材料研究进展的可视化分析 被引量：1
1
作者 李昕阳 杨宁 +3 位作者 刘昌 段晓芳 黄巍 王丽静 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期130-138,共9页
为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状,利用CiteSpace软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析,通过主题检索构建数据集,从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合... 为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状,利用CiteSpace软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析,通过主题检索构建数据集,从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合材料领域研究活跃,中国、美国、印度为主要研究力量,中国的发文数占所有国家发文数的45%;电磁干扰、热导率及石墨烯纳米片是该领域的三个主要聚类,近期的研究热点为石墨烯/高分子复合材料用于电磁干扰,掺入石墨烯的高分子材料具有高电磁屏蔽效率。突变性分析结果表明,近期该领域的研究趋势为石墨烯增强复合材料,在低添加量下,石墨烯对复合材料力学性能的增强效果显著。 展开更多
关键词 石墨烯/高分子复合材料 可视化分析 CiteSpace软件
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石墨烯-杯[4]磺酸盐复合材料的制备及其应用
2
作者 陈玲霞 周君 刁国旺 《化工新型材料》 北大核心 2025年第10期139-142,共4页
通过自组装的方式,将水溶性杯[4]磺酸盐(C4)修饰到石墨烯(GN)表面,通过各种表征手段表明,获得了水分散性GN-C4二元纳米复合材料。将其修饰在电极表面,考察尿酸的电化学反应。结果表明:GN-C4既表现出C4的超分子识别和富集能力,又展现出... 通过自组装的方式,将水溶性杯[4]磺酸盐(C4)修饰到石墨烯(GN)表面,通过各种表征手段表明,获得了水分散性GN-C4二元纳米复合材料。将其修饰在电极表面,考察尿酸的电化学反应。结果表明:GN-C4既表现出C4的超分子识别和富集能力,又展现出石墨烯的大比表面积和导电性能,两者协同促进尿酸的电化学反应,表现出较好的电化学检测能力。GN-C4对尿酸的电化学检测具有较宽的线性范围(5~100μmol/L),也具有较低的检测限(1μmol/L)。 展开更多
关键词 石墨烯 磺酸盐 纳米复合材料 尿酸 电化学检测
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体育器材用石墨烯铝基复合材料的制备及耐久性能研究
3
作者 徐纪珂 李想 《功能材料》 北大核心 2025年第8期8193-8198,共6页
以不同质量分数(0.0%,0.3%,0.6%和0.9%)的石墨烯为增强相,采用真空热压工艺制备出石墨烯铝基复合材料,深入研究了Al-20Si-0.3Mg、Al-20Si-0.3Mg-0.3GNPs、Al-20Si-0.3Mg-0.6GNPs和Al-20Si-0.3Mg-0.9GNPs试样的物相结构、微观形貌、力学... 以不同质量分数(0.0%,0.3%,0.6%和0.9%)的石墨烯为增强相,采用真空热压工艺制备出石墨烯铝基复合材料,深入研究了Al-20Si-0.3Mg、Al-20Si-0.3Mg-0.3GNPs、Al-20Si-0.3Mg-0.6GNPs和Al-20Si-0.3Mg-0.9GNPs试样的物相结构、微观形貌、力学性能和耐磨性能。结果表明,石墨烯的掺杂并未在铝基复合材料中生成新的产物,晶体结构未发生变化,适量石墨烯的掺杂细化了初晶硅的尺寸,使针状的共晶硅数量减少,整体分布更均匀。适量石墨烯的掺杂显著改善了复合材料的力学性能和耐磨性能,随着石墨烯掺杂量的增加,复合材料的维氏硬度、拉伸强度、断裂延伸率和弹性模量均先增大后降低,摩擦系数先降低后增大。当石墨烯的掺杂量为0.6%(质量分数)时,Al-20Si-0.3Mg-0.6GNPs试样的维氏硬度、拉伸强度、断裂延伸率和弹性模量达到最大值,摩擦系数达到最小值,分别为126.4 HV、262.4 MPa、6.25%、135.8 GPa和0.09,具有优异的力学性能和耐磨性能。综合分析可知,石墨烯的最佳掺杂量为0.6%(质量分数)。 展开更多
关键词 石墨烯 铝基 复合材料 力学性能 耐磨性能
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裂纹对石墨烯/铝复合材料拉伸性能的影响
4
作者 华军 姚建武 +1 位作者 邢小茹 郭融 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期757-764,共8页
石墨烯在增强金属力学性能方面有着广泛的应用。本研究采用分子动力学(MD)模拟方法研究了石墨烯/铝(Gr/Al)复合材料在拉伸作用下的拉伸弹性模量、拉伸变形机制和裂纹扩展规律。通过拉伸模拟过程中势能的改变计算含不同尺寸裂纹Gr/Al复... 石墨烯在增强金属力学性能方面有着广泛的应用。本研究采用分子动力学(MD)模拟方法研究了石墨烯/铝(Gr/Al)复合材料在拉伸作用下的拉伸弹性模量、拉伸变形机制和裂纹扩展规律。通过拉伸模拟过程中势能的改变计算含不同尺寸裂纹Gr/Al复合材料的能量释放率,进而根据线弹性断裂力学求其对应的应力强度因子。研究结果表明,应力强度因子随着复合材料裂纹尺寸的增大而减小。通过对比无裂纹和含不同尺寸裂纹Gr/Al复合材料的拉伸情况可知,随着预制裂纹尺寸的增大,复合材料的弹性模量和极限应力均呈现下降趋势。随着拉伸应变率的增加,复合材料的弹性模量和极限应力降低幅度较小,说明应变率对Gr/Al复合材料的拉伸力学性能影响不明显。 展开更多
关键词 石墨烯/铝复合材料 分子动力学 裂纹 位错 应变率
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负载钯纳米颗粒石墨烯复合材料的制备及吸氢强化机理 被引量：1
5
作者 洪建成 孙彦丽 +4 位作者 刘喆 严舒 王瑞琪 张慧 白红存 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期71-80,共10页
基于氧化还原结合浸渍法,制备得到Pd负载的氧化石墨烯。进一步以NaBH 4为还原剂,室温环境下一步还原制备获得不同Pd负载量的还原氧化石墨烯(Pd-rGO)复合材料。利用XRD、FT-IR、Raman、TEM和N 2吸附-脱附等分析手段对材料进行表征,明确不... 基于氧化还原结合浸渍法,制备得到Pd负载的氧化石墨烯。进一步以NaBH 4为还原剂,室温环境下一步还原制备获得不同Pd负载量的还原氧化石墨烯(Pd-rGO)复合材料。利用XRD、FT-IR、Raman、TEM和N 2吸附-脱附等分析手段对材料进行表征,明确不同Pd负载量的Pd-rGO复合材料的结构特征。结果表明:制备得到的Pd-rGO复合材料具有高的缺陷程度以及比表面积,孔径均匀分布于3.9~4.2 nm范围内,Pd纳米粒子粒径平均为5 nm,粒径小且分散均匀;通过对材料进行氢气吸附性能测试,获得了Pd-rGO复合材料的储氢性能,经过Pd负载的石墨烯基于氢溢出效应,使得石墨烯的储氢容量提高最大达到64.7%。此外,通过密度泛函理论计算对该复合体系强化储氢机理进行了计算和分析。 展开更多
关键词 多孔复合材料 储氢 石墨烯 钯金 分子模拟
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功能化氧化石墨烯改性酚醛树脂微发泡复合材料的制备与性能 被引量：1
6
作者 刘聪 夏绍灵 +3 位作者 许纪贤 赵聪聪 郭升东 贾煜 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期109-116,共8页
以N-氨乙基哌嗪(AEP)和二氧化碳为原料,制备发泡剂B-AEP,并将其负载在氧化石墨烯(GO)表面,成功制备出集成核、发泡、增强为一体的功能化氧化石墨烯粒子(GO@B-AEP),采用一步法受限发泡制备出功能化氧化石墨烯改性酚醛(GO/PF)微发泡复合... 以N-氨乙基哌嗪(AEP)和二氧化碳为原料,制备发泡剂B-AEP,并将其负载在氧化石墨烯(GO)表面,成功制备出集成核、发泡、增强为一体的功能化氧化石墨烯粒子(GO@B-AEP),采用一步法受限发泡制备出功能化氧化石墨烯改性酚醛(GO/PF)微发泡复合材料。采用红外光谱和扫描电子显微镜(SEM)研究了GO@B-AEP的结构;采用万用试验机和邵氏硬度计研究了GO添加量、表观密度以及发泡剂含量对GO/PF微发泡复合材料力学性能的影响;采用SEM对微孔结构与孔径分布进行了分析。结果表明:当GO添加量为0.4wt%时,GO/PF力学性能最佳,同时热稳定性最佳;当表观密度为1.0 g/cm^(3)时,泡孔质量最佳;当发泡剂含量为1.5wt%时,泡孔形状与尺寸较好,GO/PF微发泡复合材料的力学性能得到显著提升。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 酚醛树脂复合材料 微发泡 增强改性
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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
7
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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聚醚胺改性氧化石墨烯增强Ti-6Al-4V基复合材料的组织和性能
8
作者 张忠强 薛航 +5 位作者 陈安琦 脱锦鹏 尚伟 朱明 董龙龙 陈明华 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第5期585-592,609,共9页
针对石墨烯在金属基体中严重团聚造成复合材料力学性能不佳的问题,选用有机溶剂聚醚胺(polyether amine,PEA)对氧化石墨烯纳米片(graphene oxide nanosheets,GONs)进行表面原位改性,合成了氧化石墨烯单体(graphene oxide monomers,GOMs)... 针对石墨烯在金属基体中严重团聚造成复合材料力学性能不佳的问题,选用有机溶剂聚醚胺(polyether amine,PEA)对氧化石墨烯纳米片(graphene oxide nanosheets,GONs)进行表面原位改性,合成了氧化石墨烯单体(graphene oxide monomers,GOMs),然后利用超声搅拌和放电等离子烧结技术制备了氧化石墨烯增强Ti-6Al-4V(TC4)基复合材料GONs/TC4和GOMs/TC4,研究了GONs和GOMs对TC4基体显微组织和力学性能的影响,并探讨了GOMs/TC4复合材料的断裂行为和强化机制。结果表明:相比TC4合金,GONs/TC4复合材料基体组织细化,且形成了片层结构TiC颗粒,其长度约为15.0μm;而GOMs/TC4复合材料的基体组织细化更明显,复合材料相对密度高,TiC在基体中以等轴颗粒状分布,说明GOMs在TC4基体中的分散性得到显著改善。通过聚醚胺改性GONs显著提升了TC4基复合材料的力学性能,GOMs/TC4复合材料的抗拉强度达到1054.0 MPa,较TC4合金和GONs/TC4复合材料分别提高了20.6%和6.0%,而且仍然保持较高的断后延伸率(约为8.0%),其断口呈现韧性断裂特征。GOMs/TC4复合材料的主要强化机制是细晶强化和GOMs载荷传递强化。 展开更多
关键词 聚醚胺 氧化石墨烯 钛基复合材料 强化机理 界面改性
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MXene-氧化石墨烯改性碳纤维/聚乳酸复合材料制备及其力学性能 被引量：3
9
作者 左红梅 高敏 +2 位作者 阮芳涛 邹梨花 徐珍珍 《纺织学报》 北大核心 2025年第1期9-15,共7页
为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双... 为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双螺杆挤出机和注射成型方法制备了不同CF/PLA复合材料,探究了PEI和不同MXene-GO质量分数改性CF对CF/PLA复合材料力学性能的影响。结果表明:PEI和MXene-GO改性后CF/PLA复合材料的弹性模量得到了改善;由于纤维的长度小于临界增强长度,PEI和MXene-GO改性对CF/PLA复合材料的拉伸强度影响较小;此外,随着MXene-GO的添加及其质量分数的增加,CF-PEI/PLA复合材料拉伸断裂面越来越不平整,PEI-MXene-GO改性后的CF/PLA复合材料断裂面出现断裂碎片。 展开更多
关键词 碳纤维 氧化石墨烯 过渡金属碳/氮化物 纤维表面改性 纤维增强复合材料 聚乳酸
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石墨烯增强PE复合材料的组织与性能研究
10
作者 余田亮 陈文革 +3 位作者 陈施润 陈达 周伟 周兰燕 《中国塑料》 北大核心 2025年第2期15-20,共6页
采用机械球磨和挤压热熔法制备聚乙烯(PE)/改性石墨烯复合材料,探讨改性石墨烯对PE复合材料的微观组织和相关性能的影响。结果表明,通过稀土改性能够使石墨烯在PE基体中均匀分散;制备的PE/0.5%(质量分数)CeO_(2)@rGO复合材料的结晶度为6... 采用机械球磨和挤压热熔法制备聚乙烯(PE)/改性石墨烯复合材料,探讨改性石墨烯对PE复合材料的微观组织和相关性能的影响。结果表明,通过稀土改性能够使石墨烯在PE基体中均匀分散;制备的PE/0.5%(质量分数)CeO_(2)@rGO复合材料的结晶度为62.14%,相较于纯PE的拉伸强度提高8.6%,弹性模量提高5.79%,冲击韧性最大为4.35 kJ/m^(2)。断裂模式由纯韧性断裂转变成脆性-韧性断裂结合。同时改性石墨烯的加入使热分解温度升高20℃。 展开更多
关键词 改性石墨烯 聚乙烯 复合材料 组织与性能
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石墨烯/BiOX基三元复合材料的制备及光催化应用研究进展 被引量：1
11
作者 全玉莲 赵洁妤 +2 位作者 徐赛 沈小极 张秋雅 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期70-75,共6页
与二元复合材料相比,石墨烯/BiOX基三元复合材料具有更宽的可见光响应范围、更高效的载流子迁移率和更优异的可见光催化活性。综述了石墨烯/BiOX/碳材料、石墨烯/BiOX/金属硫化物、石墨烯/BiOX/磁性材料、石墨烯/BiOX/银系半导体复合材... 与二元复合材料相比,石墨烯/BiOX基三元复合材料具有更宽的可见光响应范围、更高效的载流子迁移率和更优异的可见光催化活性。综述了石墨烯/BiOX/碳材料、石墨烯/BiOX/金属硫化物、石墨烯/BiOX/磁性材料、石墨烯/BiOX/银系半导体复合材料的制备方法,介绍了这些复合材料在有机污染物降解、光解水析氢和还原重金属离子等方面的应用,并对石墨烯/BiOX基三元复合材料未来发展及实际应用方向进行了展望。 展开更多
关键词 石墨烯 卤氧化铋 三元复合材料 光催化
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镀铜石墨烯添加量对NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料性能的影响
12
作者 王雪芹 钱映 张志刚 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第2期182-187,共6页
以化学镀铜石墨烯作为增强相,采用粉末冶金法制备石墨烯增强NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料,重点探讨了镀铜石墨烯添加量(质量分数,下同)对该金属陶瓷复合材料的气孔率、抗弯强度和抗热震性能的影响.结果表明:添加镀铜石墨烯可以有效... 以化学镀铜石墨烯作为增强相,采用粉末冶金法制备石墨烯增强NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料,重点探讨了镀铜石墨烯添加量(质量分数,下同)对该金属陶瓷复合材料的气孔率、抗弯强度和抗热震性能的影响.结果表明:添加镀铜石墨烯可以有效提高NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料的致密度、抗弯强度和抗热震性能;当镀铜石墨烯添加量为3%时,材料的气孔率获得最小值2.30%,抗弯强度达到最大值71.03 MPa,强度剩余率为95.01%;添加适合的石墨烯可以改善相界面的结合强度,进而提升复合材料的抗弯强度和抗热震性能. 展开更多
关键词 石墨烯 NiFe_(2)O_(4)金属陶瓷复合材料 化学镀铜
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石墨烯的功能化改性及其在碳纤维复合材料界面改性中的应用研究进展
13
作者 陈琪 刘东 +3 位作者 颜春 祝颖丹 张毅 韩宇 《塑料工业》 北大核心 2025年第6期22-30,共9页
界面相是复合材料中基体相和增强相之间传递应力的重要桥梁,石墨烯作为一种具有优异力学性能的二维材料,可有效提高碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的界面性能。但石墨烯的比表面积大、易团聚,通过功能化改性提高其分散性、相容性和物... 界面相是复合材料中基体相和增强相之间传递应力的重要桥梁,石墨烯作为一种具有优异力学性能的二维材料,可有效提高碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的界面性能。但石墨烯的比表面积大、易团聚,通过功能化改性提高其分散性、相容性和物理化学活性是实现理想界面改性效果的重要前提。本文对石墨烯的功能化改性及其在CFRP界面增强增韧改性中的应用研究进行了综述,首先详细介绍了石墨烯化学和物理功能化改性方法及研究成果,这些方法有效改善了石墨烯的分散性,然后综述了功能化石墨烯改性CFRP界面性能的最新研究现状,主要包含沉积法、浸渍法以及化学接枝法等研究成果,这些方法可以有效改善CFRP的界面性能并提高其使用寿命,最后指出了石墨烯改性CFRP界面性能研究的不足,并对未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 功能化石墨烯 碳纤维复合材料 界面改性 界面性能 石墨烯改性
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石墨烯/超高分子量聚乙烯复合材料的导电性能 被引量：7
14
作者 杨建锋 季铁正 +3 位作者 张教强 郑星卓 谷敬凯 李萍 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期48-51,共4页
采用氧化还原法制备了石墨烯(GNS),用X射线衍射(XRD)、红外光谱、透射电子显微镜对所得GNS进行了分析和表征。采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了GNS/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)导电复合材料,研究了材料的导电渗流行为和阻-温特性。... 采用氧化还原法制备了石墨烯(GNS),用X射线衍射(XRD)、红外光谱、透射电子显微镜对所得GNS进行了分析和表征。采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了GNS/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)导电复合材料,研究了材料的导电渗流行为和阻-温特性。结果表明,溶液混合法可使GNS较好地分散于UHMWPE基体中,复合材料表现出典型的导电渗流行为,其渗流阈值为3.6%(质量分数)。在大于渗流阈值的情况下,复合材料的正温度系数效应(PTC)强度随GNS含量的增加而提高;热循环使得复合材料的PTC强度有所降低。 展开更多
关键词 石墨烯 超高分子量聚乙烯 导电复合材料 正温度系数
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氧化石墨烯/银/聚苯胺复合材料的制备及其在导电橡胶中的性能研究
15
作者 李嘉伟 贾海斌 +1 位作者 刘迅 李晨东 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第5期74-80,共7页
为降低导电橡胶制造成本,提升工程应用价值,采用原位法合成了氧化石墨烯/银/聚苯胺(GAP)复合材料,并制备了GAP增强导电橡胶。SEM等表征结果显示,Ag^(+)离子和苯胺单体以氧化石墨烯为模板,原位生长成纳米银颗粒和枝状聚苯胺,形成GAP复合... 为降低导电橡胶制造成本,提升工程应用价值,采用原位法合成了氧化石墨烯/银/聚苯胺(GAP)复合材料,并制备了GAP增强导电橡胶。SEM等表征结果显示,Ag^(+)离子和苯胺单体以氧化石墨烯为模板,原位生长成纳米银颗粒和枝状聚苯胺,形成GAP复合材料。GAP粉体能够有效分散至硅橡胶基体中获得增强橡胶材料。当添加量为100 phr时,硅橡胶拉伸强度达到4.67 MPa,断裂伸长率为430%,拉伸模量为0.76 MPa,体积电阻率则达到8.1 mΩ·cm,与银粉增强硅橡胶相当(对比试验分别为4.89 MPa、422%、0.72 MPa和5.4 mΩ·cm)。GAP增强硅橡胶邵尔A硬度为64,相比银粉增强硅橡胶(76)降低了15.8%,具有较高的工程应用价值,制造成本也有望下降。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 复合材料 导电橡胶
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三维网络型石墨烯导热复合材料制备方法的研究进展
16
作者 侯佳乐 刘雅轩 +5 位作者 刘国玲 李震奇 马峰岭 王瑛 姜涛 吴新锋(导师) 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
石墨烯具有极高的面内热导率,添加到聚合物基体中能够显著提高聚合物的导热性能。将石墨烯构建成三维网络结构,可以在复合材料中形成更多的导热通路,进一步提高材料热导率。三维网络型石墨烯导热复合材料的制备方法种类多且流程简单。... 石墨烯具有极高的面内热导率,添加到聚合物基体中能够显著提高聚合物的导热性能。将石墨烯构建成三维网络结构,可以在复合材料中形成更多的导热通路,进一步提高材料热导率。三维网络型石墨烯导热复合材料的制备方法种类多且流程简单。综述了三维网络型石墨烯导热复合材料的制备方法,包括3D打印法、磁场取向法、电场取向法、冻干取向法和自组装法,介绍了不同制备方法的三维网络构建原理、优缺点以及对材料导热性能的影响,阐述了此种材料制备目前的不足,展望了今后的研究方向。 展开更多
关键词 石墨烯 三维网络 热导率 导热复合材料 成形工艺
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石墨烯增强碳纤维复合材料层合板的制备及阻尼性能研究
17
作者 杨铮鑫 刘佳琪 +1 位作者 党鹏飞 李光宣 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期230-234,共5页
基于真空辅助树脂传递模塑成型技术制备石墨烯碳纤维复合材料层合板,研究了不同质量分数的石墨烯对碳纤维复合材料层合板阻尼性能的影响。通过锤击法对石墨烯碳纤维复合材料层合板进行固有特性测试并利用激振器进行振动响应测试。利用... 基于真空辅助树脂传递模塑成型技术制备石墨烯碳纤维复合材料层合板,研究了不同质量分数的石墨烯对碳纤维复合材料层合板阻尼性能的影响。通过锤击法对石墨烯碳纤维复合材料层合板进行固有特性测试并利用激振器进行振动响应测试。利用有限元法对石墨烯碳纤维复合材料层合板的固有特性进行求解,并与实验结果进行对比分析。采用动态热机械分析仪在不同扫描模式(温度)下对石墨烯碳纤维复合材料层合板进行评估。结果表明:在石墨烯的质量分数在0~0.1%范围时,质量分数为0.1%的石墨烯碳纤维复合材料层合板阻尼性能最好。 展开更多
关键词 多层石墨烯 碳纤维复合材料 层合板 阻尼性能
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聚丙烯/氧化铝/石墨烯导热复合材料的制备及性能
18
作者 王锴 曾伟强 +3 位作者 吴方娟 黄海涛 范新凤 方辉 《塑料》 北大核心 2025年第3期28-32,共5页
电子设备的快速散热为目前需要解决的技术问题。为了解决该问题,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/氧化铝(Al_(2)O_(3))/石墨烯(GNP)三元复合材料,研究了改性氧化铝(m-Al_(2)O_(3))和GNP含量对其导热性能和拉伸性能的影响。结果表明,Al_(... 电子设备的快速散热为目前需要解决的技术问题。为了解决该问题,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/氧化铝(Al_(2)O_(3))/石墨烯(GNP)三元复合材料,研究了改性氧化铝(m-Al_(2)O_(3))和GNP含量对其导热性能和拉伸性能的影响。结果表明,Al_(2)O_(3)改性后,能改善填料与基体的界面结合及GNP的团聚现象,在PP/m-Al_(2)O_(3)复合材料中加入少量GNP,复合材料的热导率和拉伸性能均得到明显提升。当加入GNP的含量为7%时,PP/m-Al_(2)O_(3)/GNP复合材料的热导率达到最大,其值为2.65 W/(m·K),与纯PP和PP/Al_(2)O_(3)复合材料相比,分别提升了1225%、244%。采用红外热成像仪对样品的导热性能进行分析发现,在相同加热条件下,热导率较高的样品表面迅速升温。同时,复合材料的拉伸强度和弹性模量分别达到25.2 MPa和9.5 GPa。 展开更多
关键词 复合材料 聚丙烯 热导率 氧化铝 石墨烯 熔融共混
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石墨烯对超高分子量聚乙烯纤维蠕变行为的影响规律研究
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作者 蒋波 王政委 +5 位作者 成凤 赵丽丽 王庆娜 曹贻儒 李杰 苏家凯 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第10期53-59,共7页
通过双螺杆挤出机制备了石墨烯含量为0%~15%的超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纤维,采用恒定载荷蠕变试验测定了纤维的蠕变伸长率与蠕变速率,利用Burgers模型对蠕变行为进行了预测。结果表明,当石... 通过双螺杆挤出机制备了石墨烯含量为0%~15%的超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纤维,采用恒定载荷蠕变试验测定了纤维的蠕变伸长率与蠕变速率,利用Burgers模型对蠕变行为进行了预测。结果表明,当石墨烯含量从0%增加到8%时,纤维抗蠕变性能不断提高。在载荷加载的初始阶段(7.5 s内),蠕变伸长率ε_(7.5)从2.23%降至1.41%,蠕变速率dε_(7.5)从0.28 s^(-1)下降到了0.19 s^(-1);在载荷稳定阶段,蠕变伸长率ε12000从7.95%降至3.86%,蠕变速率dε_(12000)从3.67×10^(-4)s^(-1)下降到了1.83×10^(-4)s^(-1)。当含量超过8%后,石墨烯会因团聚导致分散不均,纤维抗蠕变性能降低,团聚还抑制了聚乙烯大分子伸直链晶的生成,纤维第一和第二吸热峰峰值温度下降。Burgers模型可以很好地预测不同石墨烯含量纤维的蠕变行为,预测结果与试验结果的均方误差低于0.06。随着石墨烯含量的增加,模型弹性模量E_(M),E_(K)以及黏度ηM,ηK参数明显增加,验证了石墨烯对分子链滑移的抑制作用。随着石墨烯含量的增加,纤维弹性模量从纯纤维时的130.3 GPa增加到了15%石墨烯含量时的210.3 GPa,当石墨烯含量超过8%时,纤维弹性模量试验值低于Mori-Tanaka理论预测结果。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 石墨烯 BURGERS模型 蠕变 Mori-Tanaka理论 预测 复合材料
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基于Pickering乳液法的石墨烯/PCM复合材料的制备与性能
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作者 卓晴 王诗仪 +4 位作者 赵伟 李明普 王煜祺 李媛媛 李英儒 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第9期1-7,共7页
石蜡(PA)作为典型的相变储能材料,存在易泄露、导热性能差等缺点,限制了其大规模市场化应用。针对此问题,以PA为基体相变材料,还原氧化石墨烯(RGO)为限域载体,通过一步水热法制备出固化的石蜡/石墨烯(PaGr)复合材料。在水热过程中,利用G... 石蜡(PA)作为典型的相变储能材料,存在易泄露、导热性能差等缺点,限制了其大规模市场化应用。针对此问题,以PA为基体相变材料,还原氧化石墨烯(RGO)为限域载体,通过一步水热法制备出固化的石蜡/石墨烯(PaGr)复合材料。在水热过程中,利用GO作为稳定剂配置Pickering乳液,实现了石蜡与石墨烯的有效复合。采用XPS和Raman光谱分析技术证实了GO在水热还原过程中成功转化为RGO,并借助光学显微镜、DSC及热循环测试,对所制PaGr复合相变材料的微观形貌、热物理性质、结构稳定性进行表征。实验结果证明,PaGr复合材料有效改善了PA液相泄露导致的形状不稳定性和高热阻性问题。较纯PA而言,其热导率和结构稳定性都有所提高,表明PaGr复合材料在PCM领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 相变材料 石蜡 氧化石墨烯 储能技术 Pickering乳液 导热性能 复合材料
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