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熔浸-液相硫化法制备高容量硫化锂/石墨复合正极材料
1
作者 施洪勇 杨佳 +4 位作者 夏立新 潘顺伟 崔兆丰 谈仁杰 谈宏磊 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第1期85-95,共11页
硫化锂复合石墨材料的制备是许多学者关注的热点,而如何制备高容量的硫化锂复合石墨结构材料则更具有研究意义,目前采用石墨热还原硫酸锂方法进行工业规模生产此材料,该过程需要高温体系,并且属于固相反应,反应速率以及粒径均受限于硫... 硫化锂复合石墨材料的制备是许多学者关注的热点,而如何制备高容量的硫化锂复合石墨结构材料则更具有研究意义,目前采用石墨热还原硫酸锂方法进行工业规模生产此材料,该过程需要高温体系,并且属于固相反应,反应速率以及粒径均受限于硫酸锂。本文提出在真空体系下利用高温使锂熔浸浸入廉价石墨层内部,并在同体系下进行硫化制得硫化锂/石墨复合正极材料的思路。研究进行了熔浸-液相硫化试验,并考察了各参数对所制备材料的锂挥发率和锂填充率的影响,得到以下主要结论:最佳熔浸工艺参数为熔浸温度1173 K、时间180 min,最佳硫化工艺参数为硫化温度453 K、时间40 min,该反应过程全程处于真空体系中,既稳定高活性的锂,又提高锂与硫的反应程度,而浸入石墨中的锂在得到保护的同时,也将锂尺寸限制在微米级;所制备的硫化锂/石墨复合正极材料中锂基本上是处于石墨夹层内,产物中硫化锂含量为78.88%;硫化锂/石墨复合材料的结构更有利于电子传导,将其作为正极进行储能测试,势垒仅为3.0 V,比容量高达921.6 mAh/g。 展开更多
关键词 硫化锂复合石墨结构材料 复合正极材料 熔浸-液相硫化 锂填充率 储能 比容量 势垒
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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
2
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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铁酸镍复合材料多腔结构剪裁增强储锂稳定性
3
作者 姚利花 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第3期866-880,共15页
采用简单的水热法制备花状多腔结构的NiFe_(2)O_(4)/rGO复合材料,并研究其电化学储锂性能。结果表明:多腔结构的NiFe_(2)O_(4)/rGO表现出大的比容量和稳定的循环可逆性。在0.1 A/g电流密度下,经过100次循环后,放电比容量保持627.5 mA... 采用简单的水热法制备花状多腔结构的NiFe_(2)O_(4)/rGO复合材料,并研究其电化学储锂性能。结果表明:多腔结构的NiFe_(2)O_(4)/rGO表现出大的比容量和稳定的循环可逆性。在0.1 A/g电流密度下,经过100次循环后,放电比容量保持627.5 mA·h/g。在0.5 A/g电流密度下,经过500次循环后,放电比容量保持582.2 mA·h/g。在更高的电流密度2和5 A/g下,经过1000次循环后,放电比容量分别保持281.19和210.73 mA·h/g,且库仑效率超过99%。优异的电化学性能归因于柔性的rGO有效缓冲充放电过程中的体积膨胀,并提高了材料的导电性,促进了电子和锂离子的快速输运;NiFe_(2)O_(4)提供了大的比容量和好的倍率性能,其独特的多腔结构为锂离子和电子的扩散提供良好的通道,保证电解质的渗透和电解质与电极材料的充分接触,并缓冲充放电过程中的体积膨胀。 展开更多
关键词 铁酸镍 还原氧化石墨烯 多腔结构 锂离子储存 负极材料
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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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BN-石墨烯-BN夹层式结构的ABS基复合材料导热绝缘性能
5
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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复合材料结构超级电容器专用固态聚合物电解质的制备研究进展
6
作者 薛成贵 徐海兵 +1 位作者 祝颖丹 颜春 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期7-11,17,共6页
复合材料结构超级电容器(SSC)是一种新型的结构/储能一体化多功能复合材料,有望同时满足新能源汽车等交通工具对高效储能与结构承载的双重需求,具有广泛的应用前景。作为SSC的重要组成部分,固态聚合物电解质(SPE)肩负着载荷传递与离子... 复合材料结构超级电容器(SSC)是一种新型的结构/储能一体化多功能复合材料,有望同时满足新能源汽车等交通工具对高效储能与结构承载的双重需求,具有广泛的应用前景。作为SSC的重要组成部分,固态聚合物电解质(SPE)肩负着载荷传递与离子传导的双重功能,很大程度上决定了SSC的储能与力学性能。高性能SSC要求SPE兼具优良的离子电导率及力学性能。然而,SPE的离子电导性能与力学性能往往相互制约。制备兼具优良离子电导性能与力学性能的SPE是当前开发高性能SSC存在的主要挑战。主要对SPE制备的研究现状进行较为系统的评述,重点介绍了锂盐/有机溶剂电解液型SPE、离子液体电解液型SPE、纳米增强改性型SPE的制备方法,分析了不同制备方法对SPE及SSC性能的影响,并进一步对SPE研制面临的挑战及未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 复合材料结构超级电容器 固态树脂基电解质 锂盐 离子液体 纳米改性
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三维连续结构Li_4Ti_5O_(12)/石墨烯纳米复合材料:制备和其锂离子电池超长循环性能(英文) 被引量：3
7
作者 林子夏 王刚 +4 位作者 郑明波 赵斌 李念武 濮林 施毅 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1465-1470,共6页
利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物,进一步高温热处理,在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li4Ti5O12纳米粒子。利用复合材料作为锂... 利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物,进一步高温热处理,在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li4Ti5O12纳米粒子。利用复合材料作为锂离子电池电极材料。电化学反应过程中,热剥离石墨烯的三维连续结构确保了Li4Ti5O12纳米粒子与石墨烯在长循环过程中的有效接触。因此,复合材料表现出优异的循环稳定性。在5C下,5 000次循环后,其容量保持率高达94%。 展开更多
关键词 LI4TI5O12 石墨烯 纳米复合材料 负极材料 锂离子电池
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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：1
8
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
9
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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氮掺杂石墨烯/黑磷量子点纳米复合材料的低温光催化法制备及其储锂性能
10
作者 李开鹏 卢晓敏 +3 位作者 付姣 裴丰 陈鑫智 廉培超 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6336-6343,共8页
纳米黑磷/石墨烯复合材料在锂离子电池领域具有很好的应用前景,但以纳米黑磷为原料制备纳米黑磷/石墨烯复合材料的过程中往往伴随纳米黑磷的氧化,一定程度上影响了制得的纳米黑磷/石墨烯复合材料性能。本研究以纳米黑磷为磷源,价廉易得... 纳米黑磷/石墨烯复合材料在锂离子电池领域具有很好的应用前景,但以纳米黑磷为原料制备纳米黑磷/石墨烯复合材料的过程中往往伴随纳米黑磷的氧化,一定程度上影响了制得的纳米黑磷/石墨烯复合材料性能。本研究以纳米黑磷为磷源,价廉易得的氧化石墨烯为碳源,在氨气气氛下,采用低温光催化法制得了氮掺杂石墨烯/黑磷量子点(N-rGO/BPQDs)复合材料,FTIR、Raman、XPS、SEM等表征结果表明采用上述方法制备的纳米黑磷基材料中纳米黑磷的氧化程度低。恒流充放电测试结果表明N-rGO/BPQDs复合材料在0.1A/g电流密度下的初始可逆比容量为620mA·h/g,循环100次后仍保持450mA·h/g的可逆比容量,高于石墨负极材料的理论比容量(372mA·h/g)。 展开更多
关键词 黑磷量子点 氧化石墨烯 低温光催化 N-rGO/BPQDs复合材料 锂离子电池
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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
11
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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废旧锂离子电池负极衍生膨胀石墨负载双金属硫化物负极材料
12
作者 邓成情 陈慧 +3 位作者 刘文涛 雷艾莹 赖飞燕 张晓辉 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第5期168-173,共6页
利用废旧锂离子电池负极石墨衍生的膨胀石墨为支撑导电基体,采用水热法负载锡/钴双金属硫化物,合成SnCoS_(4)@EG纳米复合材料。石墨衍生的膨胀石墨EG呈现交联多孔的三维网格,复合材料中SnCoS_(4)纳米晶体均匀分散于膨胀石墨中,这种复合... 利用废旧锂离子电池负极石墨衍生的膨胀石墨为支撑导电基体,采用水热法负载锡/钴双金属硫化物,合成SnCoS_(4)@EG纳米复合材料。石墨衍生的膨胀石墨EG呈现交联多孔的三维网格,复合材料中SnCoS_(4)纳米晶体均匀分散于膨胀石墨中,这种复合结构提升了电极材料的导电性和金属硫化物的稳定性,增加了活性位点与电解液的接触面积,提高了Li^(^(+))在电极/电解液界面的交换速率。SnCoS_(4)@EG电极在1.0 A/g电流密度下,经过500次循环后,可逆比容量为1195.90 mAh/g,表现出优异的长循环耐久性。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 回收再利用 膨胀石墨 双金属硫化物
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静电自组装方法合成的具有多孔三维网络结构的Fe_3O_4/石墨烯复合材料作为高性能锂离子电池负极材料(英文) 被引量：9
13
作者 刘建华 刘宾虹 李洲鹏 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1650-1658,共9页
采用静电自组装方法,分两步合成Fe(OH)3/GO前驱体(GO:氧化石墨烯),再通过水热反应和600°C高纯氮气气氛下煅烧,获得了Fe3O4/石墨烯复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、拉曼(Raman)光谱等多种分析... 采用静电自组装方法,分两步合成Fe(OH)3/GO前驱体(GO:氧化石墨烯),再通过水热反应和600°C高纯氮气气氛下煅烧,获得了Fe3O4/石墨烯复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、拉曼(Raman)光谱等多种分析,发现该复合材料具有三维多孔石墨烯网络结构.把合成的这种Fe3O4/石墨烯复合材料作为锂离子电池负极材料,电化学测试结果表明其具有优良的电化学性能:首次放电容量为1390 mAh·g-1,50次循环后容量为819 mAh·g-1.通过对比实验表明,三维石墨烯网络结构的形成对复合材料的电化学循环稳定性起着关键作用. 展开更多
关键词 FE3O4 石墨烯复合材料 自组装 锂离子电池负极材料 循环稳定性 速度容量
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酚醛树脂炭/石墨复合炭材料用作锂离子电池负极材料的考察 被引量：17
14
作者 李宝华 李开喜 +4 位作者 吕春祥 吴东 凌立成 徐春明 王仁安 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2000年第2期28-33,共6页
用不同的方法在石墨的表面包覆上一层酚醛树脂 ,然后在 N2 保护下 10 0 0℃炭化 1h制得复合炭材料 ,并用扫描电子显微镜 (SEM)对其表面物理形态进行观察分析 ,研究了复合炭材料的恒电流充放电性能。包覆在石墨表面的具有无定形结构的酚... 用不同的方法在石墨的表面包覆上一层酚醛树脂 ,然后在 N2 保护下 10 0 0℃炭化 1h制得复合炭材料 ,并用扫描电子显微镜 (SEM)对其表面物理形态进行观察分析 ,研究了复合炭材料的恒电流充放电性能。包覆在石墨表面的具有无定形结构的酚醛树脂炭能够有效阻止石墨在充放电过程中发生层状剥落 ,从而提高复合炭材料的循环稳定性 ,其中通过沉淀法制得的复合炭材料 (CPG- 30 )在十次循环后可逆容量为 32 6 m Ah· g- 1 ,比石墨高 45m Ah· g- 1 ,并保持了首次可逆容量的 96 .2 %。 展开更多
关键词 酚醛树脂 炭 石墨 复合炭材料 锂离子电池 炭阳
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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
15
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：32
16
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
17
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
18
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
19
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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石墨烯增强室温硫化硅橡胶复合材料的制备及力学性能 被引量：13
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作者 马丹丹 赵东林 +4 位作者 张东东 李良昱 何青 张晶星 朱阳阳 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期138-141,共4页
采用机械共混法制备了石墨烯(GNS)/室温硫化硅橡胶(RTV)复合材料。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)对GNS的微观结构以及GNS在RTV硅橡胶基体中的分布情况进行了表征和分析,同时研究了... 采用机械共混法制备了石墨烯(GNS)/室温硫化硅橡胶(RTV)复合材料。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)对GNS的微观结构以及GNS在RTV硅橡胶基体中的分布情况进行了表征和分析,同时研究了GNS/RTV硅橡胶复合材料的力学性能。结果表明,石墨烯在基体硅橡胶中的分布较均匀,极少出现团聚现象;随着填料石墨烯含量的增加,复合材料的拉伸模量逐渐增大,拉伸强度和断裂伸长率均出现极大值后渐渐减少;当石墨烯的质量分数为0.925%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达最大值,分别为0.8387MPa和195.78%,比纯RTV硅橡胶提高了159.86%和55.32%;此时拉伸模量比纯RTV硅橡胶提高了157.44%。 展开更多
关键词 石墨烯 室温硫化硅橡胶 纳米复合材料 力学性能
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