石墨烯在水性涂料中应用
2019-03-07 09:03:45
水性涂料是国家发起开展的环境友好型涂料,但某些功用尚不及相应的溶剂型涂料,影响其开展。石墨烯具有共同功用,可改善水性涂料功用,促进其开展,给涂料作业者带来新的等待。石墨烯在涂猜中运用首先是改性溶剂型涂料,但用于改性水性涂料也有显着开展。改性办法可用共混法复合改性,也可用原位聚合和溶胶-凝胶技能复合法改性,还可用偶联剂润饰,一同实施不同的功用改性。
1 用钛酸酯偶联剂润饰水涣散改性石墨烯
按通用办法将石墨制成氧化石墨烯,向氧化石墨烯涣散液内分别参加钛酸酯和,在水浴加热法下发作反响,使氧化石墨烯复原并一同嫁接上钛酸酯偶联剂分子。将取得的混合液进行后处理和真空枯燥,得到粉末状改性石墨烯。
因为钛酸酯偶联剂对氧化石墨烯进行了表面润饰,不再发生聚会,故石墨烯水涣散体稳定性高,可长期储存,合适用于复合材料及涂层材料的制备。制备工艺简洁,出产效率高,出产进程和产品均能契合环保要求。
2 石墨烯与基体树脂共混复合水性涂料
2.1 水性导电涂料
石墨烯/聚酯树脂复合水性导电涂料。用Hummers法制备氧化石墨烯,经两步化学复原法得到有机分子润饰的石墨烯水溶液,参加聚酯、助剂和交联剂、催化剂,经液态共混,制备得到水性导墨烯涂料。该涂料具有高导电功用和力学功用,可运用于电磁屏蔽、抗静电、防腐、散热、耐磨及电子线路等范畴,具有广泛的运用价值。
2.2 石墨烯改性水性环氧树脂耐磨玻璃涂料
石墨烯改性的耐磨水性玻璃涂料由两组分组成,榜首组分为基体成膜物,第二组分为固化剂。其间榜首组分包含改性环氧树脂20%~40%、助剂0.5%~7%、氧化石墨烯0.1%~5%、偶联剂1%~2%,其他为水(均为质量分数);第二组分是胺类固化剂。在运用前将两组分混合,其间第二组分占混合物质量分数的3%~30%。该涂料具有硬度高、耐磨性好、与玻璃基底亲和力与附着力强、耐水、耐乙醇性好,且契合环保要求。别的制备办法简洁,具有重要的商业化运用价值。
2.3 石墨烯改性酸酯聚合物水泥防水涂料
用Hummers法制备的氧化石墨烯参加酸酯类聚合物乳液中,参加选用的助剂,按份额参加水泥,拌和涣散,制成氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料。该涂料显着增加了酸酯类聚合物乳液成膜的抗拉强度;进步了耐水性;此外,氧化石墨烯丰厚的含氧官能团能够调理水泥水化产品晶体的成长,进步其抗拉强度和耐性。故氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料具有杰出的耐久性、抗渗性以及物理力学功用,运用远景宽广。
2.4 石墨烯改性聚酯树脂复合水性涂料
2.4.1 石墨烯/水性聚酯纳米复合乳液
将真空脱水的聚醚多元醇(N210)和TDI反响制得聚酯预聚体,参加二羟甲基引进亲水羧基,加中和盐基化,参加氧化石墨烯水溶液、去离子水和乙二胺进行乳化反响,减压蒸馏出后,滴加维生素C溶液进行原位复原反响,得到石墨烯/水性聚酯纳米复合乳胶树脂。该乳胶树脂可运用于静电防护、防腐涂层、建筑涂料等范畴,本发明工艺简洁、环保、合适大规模出产。
2.4.2 石墨烯/TiO2复合材料改性水性聚酯抗菌涂料
纳米TiO2作为光催化纳米材料的一种,有抗菌灭菌效果,但它关于可见光吸收率较低,纳米粒子趋向于集合,大大降低了其灭菌效果。在含纳米TiO2抗菌涂猜中,引进5%以下的石墨烯,显着进步涂料对可见光吸收率,并加强纳米TiO2的光催化活性和抗菌、灭菌才能,使改性后的水性聚酯在抗菌灭菌归纳功用方面有很大进步。而且具有杰出的表面功用、耐水性和力学功用。
3 石墨烯/聚酯原位聚合的水性导电涂料
石墨烯比较传统的碳系导电填料(炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维等)具有愈加优异的导电性及机械功用。
用二元胺对氧化石墨烯进行基化改性,后用化学复原康复石墨烯的共导电系统,使用石墨烯表面的—NH与—NCO封端的水性聚酯原位聚合,制得含石墨烯的水性聚酯导电涂料。
该导电涂料具有防辐射、抗静电、防腐蚀、耐磨等特性,可用于高分子材料、金属材料、纺织材料表面等方面。
4 用溶胶-凝胶技能制备改性石墨烯/水性聚酯纳米复合涂料
中国科技大学Xin Wang等于2012年在《Surface& CoatingsTechnology》上宣布了他们的研讨论文:用溶胶-凝胶技能制备改性石墨烯/水性聚酯复合纳米涂料,分3部分:
(1)硅烷改性石墨烯纳米薄膜制备。用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),然后对GO水涣散体用化学复原成GNS,再用DCC(N,N'-二环己基碳化二亚胺)和3-基丙基三乙氧基硅烷(APTES)功用改性,用超声波涣散1h,在70 ℃下拌和反响24 h,经后处理得到APTES功用改性的石墨烯纳米膜f-GNS。
(2)硅烷APTES封端的水性聚酯(WPU)制备。用异佛尔酮二异酸酯(IPDI)、聚氧化丙二醇、一缩二乙二醇和三羟甲基混合多元醇组成PU预聚物,再和二羟甲基反响,然后加APTES反响,得到APTES封端的水性聚酯(WPU),产率86.3%,数均分子量28600(GPC测定)。
(3)溶胶-凝胶技能制备f-GNS/WPU纳米复合涂料。凭借超声波将f-GNS粉末涣散在去离子水中制成悬浮液,将APTES封端的WPU参加其间一同混合,用调理pH值,制成f-GNS/WPU纳米复合涂料。
用1H-NMR、FTIR、XPS、GPC、AFM、HRTEM等表征了GO、f-GNS的结构,根本验证了图1所示的分子结构式与反响进程,及f-GNS/WPU纳米复合涂料产品结构和组成。纳米复合物中的T1、T2和T3代表了单、二和三替代的硅烷键合,证真实APTES封端的WPU和f-GNS相邻的硅氧烷分子之间缩聚反响,构成共价键。
5 结 语
5.1 石墨烯具有共同功用,研制热潮在全球突起
石墨烯是当今世界发现的“至薄”的晶体材料,厚度只要1个碳原子,也是“至坚”材料之一,并具有高导电性、高导热性。猜测在航空航天、世界勘探、海洋开发、国防工业、国民经济各方面具有不可估量的运用远景,研讨热潮在全球突起,国内也起步不俗,开展较快。
5.2 石墨烯在改性涂料功用方面展现了新的远景
对石墨烯在导电、防腐、阻燃、导热和高强度等功用涂猜中都具有十分诱人的潜在远景。
石墨烯与各种涂料树脂经过物理共混、原位聚合和溶胶-凝胶技能等法复合;或用偶联剂润饰,或选用原位聚合等工艺。这些工艺在改性水性涂猜中均证明可行,且功用改善显着。水性涂料经石墨烯改性,其功用有望“更上一层楼”,其进一步开展可期。
5.3 石墨烯改性涂料研制脚步初迈,要正确促进石墨烯出产及运用的开发热潮继续升温,但应镇定对待。
对出产厂商而言,石墨烯出产技能是否到达世界最先进,是否契合清洁文明出产工艺要求,本钱是否合理,有许多技能作业要做。石墨烯在涂猜中的运用,国内有不少研讨作业和专利宣布,开展势头较好,但不能说“已入胜境”。石墨烯和涂料树脂复合办法、助剂挑选、功用性改善,研制的空间都很大。国内宣布石墨烯改性水性涂料的作业和专利多是实验室效果,要到达有用并产业化,要更多投入,有许多研制作业要做。
铜线的优缺点分析
2018-10-12 09:40:32
生活中,实用铜线做导线。导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等; 导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、 航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。那么, 铜线存在哪些优缺点呢?铜线的优点:铜线的电阻小,铜线电缆的电阻率比铝线电缆比约低1.68倍,所以铜线的导电性和导热性都比铝线好,电损耗比较低。铜线的延展性好:铜合金的延展率为20~40%,电工用铜的延展率在30%以上,而铝合金仅为18%。抗疲劳:铝材反复折弯易断裂,铜则不易被折叠,在弹性指标方面,铜线也比铝线高约1.7~1.8倍。稳定性好,耐腐蚀:铜线抗氧化,耐腐蚀,使用寿命更长,而铝线容易受氧化和腐蚀。铜线的最大安全通电电流比铝线高。铜线的缺点:众多优点集一身,所以铜线的缺点就是价格贵。
水性涂料中增稠剂的种类与优缺点
2019-03-04 11:11:26
涂料助剂在涂猜中的用量很少,但能显着进步涂料功能,已成为涂料不行短少的组成部分。增稠剂是一种流变助剂,不只能够使涂料增稠,避免施工中呈现流挂现象,而且能赋予涂料优异的机械功能和储存稳定性。关于黏度较低的水性涂料来说,是非常重要的一类助剂。
水性涂料增稠剂的种类
现在市场上可选用的增稠剂种类许多,主要有无机增稠剂、纤维素类、聚酸酯和缔合型聚酯增稠剂四类。无机增稠剂是一类吸水胀大而构成触变性的凝胶矿藏。主要有膨润土、凹凸棒土、硅酸铝等,其间膨润土较为常用。纤维素类增稠剂的运用前史较长、种类许多,有甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等,曾是增稠剂的干流,其间较常用的是羟乙基纤维素。聚酸酯增稠剂基本上可分为两种:一种是水溶性的聚酸盐;另一种是酸、甲基酸的均聚物或共聚物乳液增稠剂,这种增稠剂自身是酸性的,须用碱或中和至pH8——9才干到达增稠效果,也称为酸碱溶胀增稠剂。聚酯类增稠剂是近年来新开发的缔合型增稠剂。
各类增稠剂的特色
纤维素类增稠剂
纤维素类增稠剂的增稠效率高,尤其是对水相的增稠;对涂料配方的约束少,运用广泛;可运用的pH规模大。但存在流平性较差,辊涂时飞溅现象较多、稳定性欠好,易受微生物降解等缺陷。因为其在高剪切下为低黏度,在静态和低剪切有高黏度,所以涂布完成后,黏度敏捷添加,能够避免流挂,但另一方面形成流平性较差。有研讨标明,增稠剂的相对分子质量添加,乳胶涂料的飞溅性也添加。纤维素类增稠剂因为相对分子质量很大,所以易发生飞溅。而且因纤维素亲水性较好,会下降涂料漆膜的耐水性。
聚酸类增稠剂
聚酸类增稠剂具有较强的增稠性和较好的流平性,生物稳定性好,但对pH值灵敏、耐水性欠安。
缔合型聚酯类增稠剂
缔合型聚酯类增稠剂这种缔合结构在剪切力的效果下受到破坏,黏度下降,当剪切力消失黏度又可康复,可避免施工进程呈现流挂现象。而且其黏度康复具有必定的滞后性,有利于涂膜流平。聚酯增稠剂的相对分子质量(数千至数万)比前两类增稠剂的相对分子质量(数十万至数百万)低得多,不会滋长飞溅。聚酯类增稠剂分子上一起具有亲水和疏水基团,疏水基团与涂膜的基体有较强的亲合性,可增强涂膜的耐水性。
因为乳胶粒子参加了缔合,不会发生絮凝,因此可使涂膜润滑,有较高的光泽度。缔合型聚酯增稠剂许多功能优于其它增稠剂,但因为其共同的胶束增稠机理,因此涂料配方中那些影响胶束的组分必定会对增稠性发生影响。用此类增稠剂时,应充分考虑各种因素对增稠功能的影响,不要容易替换涂料所用的乳液、消泡剂、分散剂、成膜助剂等。
无机类增稠剂
无机增稠剂具有增稠性强、触变性好、pH值习惯规模广、稳定性好等长处。但因为膨润土是一种无机粉末,吸光性好,能显着下降涂膜表面光泽,起到相似消光剂的效果。
铝扣板吊顶优缺点
2018-12-06 09:50:20
在家居装修中,吊顶装修一直受到人们的重视。而吊顶装修中铝扣板吊顶越来越受到人们的青睐。铝扣板吊顶具有多种优良特性,且装饰效果好,特别适用于厨房和卫生间。铝扣板吊顶优缺点有哪些呢? 铝扣板吊顶优缺点铝扣板吊顶优点1、铝扣板是一种特殊的材质具有良好的防潮、防油污、阻燃特性,美观大方,运输及使用方便等特点。2、铝扣板因其材质的特殊性除了以上优点往外,还具有非常出色的耐腐蚀性,抵御各种油烟、潮湿环境,抗紫外线的功能,是个不错的选择。3、铝扣板作为中国高端的吊顶材料,使用寿命较长,不易变色和变形,同时价格也很适中,人们可以买到物美价廉的商品。4、因其卫生间和厨房都是整个家居中很重要的地方,所以在吊顶的选材上肯定要选择环保、无毒无味、易请洗、硬度高,防火,不粘污渍的材质,而铝扣板就是不错的选择。铝扣板吊顶缺点1、铝扣板吊顶的安装工艺,相比其它几种材料来说,要求较高,拼缝如果处里的不好,就会影响整个吊顶的平整度。2、铝扣板吊顶需要打上龙骨,现在主要有木龙骨和轻钢龙骨两种,如果选择木龙骨,木龙骨容易受潮,就会影响到吊顶的牢固程度和美观。3、由于铝扣板吊顶是目前比较受欢迎的一种吊顶,很多商家瞅准商机,以次充好,产品质量良莠不齐,消费者很难辨别。4、铝扣板吊顶的板型、款式没有塑钢扣板的板型、款式丰富。 如今铝扣板已经成为家装整个工程中不可缺少的材料之一。铝扣板吊顶使用全金属打造,在使用寿命和能力上,更优越于PVC材料和塑钢材料。铝扣板吊顶优缺点都有哪些?相信大家看过后应该有所了解了吧。
为何石墨软石墨烯“硬”
2019-01-04 15:47:49
导读
为什么石墨那么软,而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说,其实这里涉及两个不同的概念,一个是强度,这是力学概念,一个是硬度,属于物理概念。
石墨烯的“硬”,是指强度高,衡量强度的指标是杨氏模量,根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高,可达1T帕(压强单位),是材料里最高的,所以石墨烯是硬物质,可以说是很硬。相应的像橡胶这些,模量只有几千帕,就是软物质,很软。材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念,这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说,石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好,就是它抗断裂的能力很强,这也和它的韧性很好有关系,因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。
再说石墨的软,这是物理概念,指的是硬度。硬度的衡量,是用一种材料去破坏另一种材料,被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力,非常弱,只要用固体去划它,都能把它的片层错开,所以石墨很容易被破坏,就是说石墨很软。
为何石墨软,石墨烯“硬”?
2019-01-03 09:37:04
为什么石墨那么软,而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说,其实这里涉及两个不同的概念,一个是强度,这是力学概念,一个是硬度,属于物理概念。
石墨烯的“硬”,是指强度高,衡量强度的指标是杨氏模量,根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高,可达1T帕(压强单位),是材料里最高的,所以石墨烯是硬物质,可以说是很硬。相应的像橡胶这些,模量只有几千帕,就是软物质,很软。
材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念,这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说,石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好,就是它抗断裂的能力很强,这也和它的韧性很好有关系,因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。
再说石墨的软,这是物理概念,指的是硬度。硬度的衡量,是用一种材料去破坏另一种材料,被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力,非常弱,只要用固体去划它,都能把它的片层错开,所以石墨很容易被破坏,就是说石墨很软。
漫画简介石墨烯!
2019-03-08 09:05:26
石墨烯被称为“黑金”,又被称为“新材料之王”,是现在发现的最薄、强度最大、导电导热功能最强的一种新式纳米材料,极有或许掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革新。
石墨烯的制备上,多晶薄膜有望未来1-2年内完成产业化使用,单晶石墨烯工业组成办法仍未找到,因而间隔产业化还很悠远。低成本的使用氧化还原法出产石墨烯粉体,一起可以使用CVD法出产出层数可控、大面积的石墨烯薄膜是未来研究要点,也是推进职业开展的要害点。而在使用层面,未来被看好的范畴是锂离子电池、柔性显现、太阳能电池和超级电容器。
铝线的优缺点分析
2018-10-12 09:31:03
铝线是以铝为原料制成的线形材料,沿其纵向全长,横断面均一的实心压力加工产品,并成卷交货。横断面形状有圆形、椭圆形、正方形、矩形、等边三角形和正多边形。那么,铝线有哪些优缺点呢?铝线的优点:铝线的价格低廉,更经济。铝线电缆很轻,铝线电缆的重量是铜线电缆的40%,施工运输都成本低。抗氧化,耐腐蚀:铝在空气中与氧反应很快生成一种氧化膜,能防止进一步氧化,所以铝导线是高电压、大截面、大跨度架空输电的必选材料,但用作低压线路这些优点就不复存在了。铝线的缺点:铝线的机械强度较差,铝线在接驳线端极容易氧化,接驳线端氧化后会出现温度升高、接触不良,是引起故障(断电或断线)的多发点。铝线导电性能低、电损耗大,抗拉强度差,抗腐蚀性低,接头部位特别容易氧化。
石墨烯真神奇
2019-03-07 10:03:00
近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展,有望在不久的将来构成石墨烯工业。
日前,在深圳举行的第十九届我国世界高新技能效果交易会上,石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的重视,成为这个国内最大规划、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些奇特之处,能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。
人类正行进在以硅为首要物质载体的信息年代,下一个量子年代,石墨烯很或许锋芒毕露
和金刚石相同,石墨是碳元素的一种存在方式。风趣的是,因为原子结构不同,金刚石是地球上自然界最坚固的东西,石墨则成了最软的矿藏之一,常做成石墨棒和铅笔芯。
科学家介绍说,石墨烯是从石墨材料中剥离出来,只由一层碳原子构成、按蜂窝状六边形摆放的平面晶体。浅显地讲,石墨烯就是单层石墨。一块厚1毫米的石墨大约包括300万层石墨烯;铅笔在纸上悄悄划过,留下的痕迹就或许是好多层石墨烯。
这种只要一个原子厚度的二维材料,一向被以为是假定性的结构,无法独自安稳存在。直至2004年,两位英国科学家成功地从石墨中别离出石墨烯,证明了其可以独自存在,并因而一起获得2010年诺贝尔物理学奖。
据我国电科55所所长、微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室主任高涛博士介绍,石墨烯共同的结构让它具有更导电、更传热、更坚固、更透光等优异的电学、热学、力学、光学等方面的功能。轻浮、强韧、导电、导热……石墨烯这些特性赋予人们许多幻想空间。
石墨烯的特色首先是薄,可谓现在世界上最薄的材料,只要一个原子那么厚,约0.3纳米,是一张A4纸厚度的十万分之一、一根头发丝的五十万分之一。与此一起,石墨烯比金刚石更硬,透光率高达97.7%,是世界上最坚固又最薄的纳米材料。
一起,它又能导电。石墨烯的电子运转速度达1000千米/秒,是光速的1/300,十分合适制造下一代超高频电子器材。石墨烯仍是传导热量的高手,比最能导热的银还要强10倍。
石墨烯的特性,也体现得很“好玩”。比方当一滴水在石墨烯表面翻滚时,石墨烯能敏锐地“察觉”到纤细的运动,并发生继续的电流。这种特性给科学家供给了一种新思路——从水的活动中获取电能。比方,在雨天可以用涂有石墨烯的雨伞进行发电,或许可以做成活络的传感器材等。
“人类阅历了石器、陶器、铜器、铁器年代,正行进在以硅为首要物质载体的信息年代;而下一个量子年代哪种材料将锋芒毕露呢?很或许是石墨烯。”浙江大学高分子科学与工程学系教授高明说。
未来电动轿车运用石墨烯电池,花两三分钟就或许把电充溢
因为石墨烯的奇特功能,加上制备简洁、研讨视角多维,其运用潜力巨大、适用职业广大,成为抢眼的材料“新星”一点不古怪。石墨烯从发现到现在仅10余年的时刻,已获得了许多令人震慑的研讨效果,称得上是人类历史上从发现到运用最快的材料。
高明说,从材料化学视点看,石墨烯会带来资源、环境、化工、材料、动力、传感、交通机械、光电信息、健康智能、航空航天等范畴的改动或革新。我国石墨矿储量丰厚,约占全世界的75%,其高效开发将引起碳资源及我国大资源战略的新定位、新考虑、新规划。
石墨烯的工业化出产则将促进化工、机械、智造、自控等职业的技能前进。石墨烯的增加可以发生多功能复合材料,用来制造高功能电池、电容器。石墨烯传感器可以在生物检测、光电勘探方面大显神通,石墨烯及其它二维材料的异质叠合材料可制造高功能晶体管。
可以说,石墨烯技能将对咱们的吃、穿、住、行、用、玩都发生影响。石墨烯复合膜阻氧阻水功能好,可前进食物保质期;石墨烯纤维可制成发热服饰和医疗保健用品;石墨烯电热膜电热转化效率高,可逐渐替代暖气供热;石墨烯系列材料可用于轿车、火车等交通工具,石墨烯导热膜可用于手机高效散热……
石墨烯另一个被寄予厚望的运用范畴是电能贮存。它的优势在于充电速度快,并且可以重复运用几万次。但现在石墨烯存储的电量不如电池多,还无法存储足够多的电能。未来,跟着充电设备的日益完善和相关技能的前进,电动轿车运用石墨烯电池,花两三分钟就或许把电充溢。
我国电科55所微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室副主任孔月婵博士介绍说,石墨烯的电子运转速度是硅的十倍,由石墨烯制造的高频器材理论上作业频率可以到达硅的十倍乃至上百倍。石墨烯引发的技能很或许从人们常见的小小芯片开端。
此外,科研人员已完结柔性衬底晶体管的研发,正在测验柔性通讯电路的研发。未来不管是可以折叠的显现屏幕,仍是可以植入人体的可穿戴设备,都或许靠这样的石墨烯器材来完成。
高涛以为,即便在试验室条件下,石墨烯的奇特功能仍然没有彻底释放出来。因为技能层面还存在着不少应战,真实大面积运用还有很长的路要走。但经过加强需求和研讨的结合,不断在石墨烯材料的制备和器材研发方面获得重要打破,发明更多更新更具颠覆性的运用,石墨烯这种新一代战略性新式材料将会极大改动人们的生发日子。
国内石墨烯研讨与国外底子同步,有望在不久的将来构成石墨烯工业
石墨烯一向是世界上的研讨热门,并在不断升温。近几年来,全球石墨烯相关的论文和发明专利简直呈指数式增加,不只各类优异的物理化学功能被猜测、证明,并且由此生宣布许多详细的研讨方向。
据了解,许多国家正在抢夺石墨烯技能的制高点。欧盟石墨烯旗舰方案以石墨烯传感为首要研讨方向,美国正在测验使用石墨烯完成通讯的柔性化并获得了明显的效果,韩国继续支撑石墨烯柔性显现的研讨并制备出了演示产品。
高涛说,整体来讲,世界上石墨烯各项优异功能正逐渐从试验室研讨向产品运用过渡,一起一些潜在的功能或运用还在不断被开掘。但这个工程化是一个长时间而困难的进程,给我国完成赶超世界水平、占据技能制高点带来了绝好的机会。
高明以为,现在国内石墨烯研讨与国外底子同步,一些方面有原创和引领性效果。国内研讨侧重化学和材料,国外更偏机理和器材。国内石墨烯的研讨在理论研讨方面可说是已完成与世界先进水平“并跑”,论文、专利不管数量仍是质量都具有很强的世界竞争力。到2016年3月,我国石墨烯的专利总数占全世界的56%。与此一起,国家赞助了很多有关石墨烯的基础研讨项目,开始构成了政府、科研机构和厂商协同立异的产学研协作对接机制。
例如,清华大学开宣布米级石墨烯单晶薄膜的快速制备技能;我国电科55所研宣布了世界上最快的柔性石墨烯晶体管;浙江大学纳米高分子团队则经过近十年研讨,开宣布了石墨烯纤维、石墨烯接连拼装膜、石墨烯超轻气凝胶及石墨烯无纺布等。
受访专家指出,各个方向不断呈现令人惊喜的研讨效果,让人们对石墨烯的未来充溢等待。但整体来讲,石墨烯技能成熟度还比较低。关于石墨烯的开展,其限制要素或许说难点,首要在材料制备技能、全新规划理念和二维控制技能等方面。其间,高品质、大批量的石墨烯质料问题暂时没有底子处理,还需要进行很多技能攻关。有些技能如单层氧化石墨烯、石墨烯单晶等在试验室制备成功了,但完成工程化、接连性、低成本、高效安稳制备还有较长的路要走。只要真实高品质的石墨烯量产了,颠覆性运用才会呈现。
不过科学家们也比较达观,近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展,有望在不久的将来构成石墨烯工业。
石墨烯在导电和抗静电涂料中的应用
2019-03-08 09:05:26
石墨烯具有共同的功用和潜在的运用远景,现在已成为全世界的重视焦点与研讨热门。石墨烯经功用化改性后既保留了原有性质,还附带了改性基团的反响活性,能有用进步石墨烯在涂料系统中的涣散性、相容性,乃至可赋予涂料系统某种特殊功用,因而石墨烯的功用化改性是其在涂料范畴运用中必不可少的重要一环。
一、在导电涂猜中的运用
石墨烯用于涂猜中可制备纯石墨烯涂料和石墨烯复合涂料,前者首要是指纯石墨烯在金属表面发挥防腐蚀、导电等作用的功用涂料;后者首要是指石墨烯首要与聚合物树脂复合,然后以复合材料制备功用涂料,石墨烯可明显提高聚合物的功用,因而石墨烯复合涂料成为石墨烯的重要运用研讨范畴。
石墨烯的共结构使之具有很高的电子迁移率和优异的电学功用,这是人们最期望能够运用的功用。传统的导电涂料经过参加导电性物质作为增加剂来到达涂膜导电的意图,导电性增加剂一般为金属或金属氧化物颗粒(如银粉、铜粉、氧化锌等),以运用较为广泛的银粉为例,其用量、粒径和形状都对涂料的导电功用有很大影响。比较银粉,石墨烯除了有很好的导电功用外,还具有优异的机械功用及热功用,是极佳的导电涂料增加剂。
导电性石墨烯涂料制备流程
将制得的GO与复原剂制成混合涣散液,将该涣散液喷涂在已预热的基底上。该办法的长处在于制备涂膜的一起复原了氧化石墨烯,经过简略过程制得细密的导电性石墨烯涂膜,其表面电阻为2.2×103Ω/sq,在波长550nm下透光率高达84%。石墨烯导电涂料也可经过旋涂工艺施工,涂膜表面电阻可低至102~103Ω/sq,在550nm波长下透光率到达80%。
二、抗静电涂料的运用
抗静电涂料广泛用于电子、电器、航空及化工等多种范畴,跟着现代科技的开展,对其抗静电功用的要求越来越高。石墨烯所具有的高导电性、强力学功用等特色,有利于制备高功用、高强度的抗静电涂料。
01、轿车静电喷涂淡色底漆
轿车是重要的工业产品。轿车组成构件中有很大一部分,比方说轿车车身、保险杠、表里饰件等,都是塑料制品,无法构成电场。为了完成静电喷涂工艺,就要先在加工件表面先涂上一层导电底漆,然后在进行静电喷涂。当时轿车喷涂导电底漆首要经过增加导电炭黑使涂料具有导电性。由此导致导电底漆色彩较深,为了漂亮,往往要再喷涂一层底漆进行隐瞒,然后再进行正式的静电喷涂。这种办法工艺杂乱,也进步了本钱,故此推行难度较大。
石墨烯导电性好、色彩浅,理论上单层的石墨烯是通明的,这样就能够逃避由于导电剂带来的底漆色彩变深问题,关于轿车静电喷涂的改善非常有利。数据显现,参加2%到4%的石墨烯后,底漆涂层值为40到50,完全能够满意轿车静电喷涂的色度要求。
02、导静电涂料
石墨烯在导电涂猜中的另一个重要运用范畴是导静电涂料。该种涂料表面电阻一般坐落106 到109之间,能够有用防止静电导走现象发作,故而一般运用于对防火、防爆等要求很高的场合。比方石油、化工、铁路、交通等职业贮油罐、输油管道、油轮等贮油、输油设备的表里壁,煤矿、航空、纺织、粮食等职业设备的防腐涂料一般都是运用导静电涂料作为防腐涂料,这样既能够最大极限防止设备腐蚀,又能够防止电荷集聚发生静电引发火灾事故的问题。石墨烯兼具杰出的导电性和防腐蚀性,因而在导静电涂猜中运用作用很好。
浅谈铝合金家具优缺点
2019-01-09 09:34:05
铝合金是制作家具的一种常用材料,有着很多的优点,由铝合金制作而成的家具比起其他的家具更加个性简单多样,所以非常受大家尤其是年轻人以及那些崇尚个性的人的喜爱,那么铝合金家具有哪些特性吸引着人们呢?
浅谈铝合金家具优缺点
铝合金家具是随着近代工业科技发展而产生的新型家具种类。之所有采用铝合金制作家具,是因为去强度比较高,很接近优质钢材的强度,并且铝合金家具塑性好,加工十分方便。铝合金家具的出现,很受年轻人的喜爱,其造型设计上独具个性,并且具有别具一格的艺术美感,很是时尚。
铝合金家具优点
绿色环保
现在的铝合金家具较大的优势就是绿色环保,这是因为铝合金、冷轧钢板等金属材质都是来我们的矿产资源的一些列加工所得。随着金属行业的发展,现在的金属材料从原材料被开采出来到使用加工,再到淘汰,都不会对社会环境造成资源浪费,以及破坏生态环境。所以这铝合金家具较大的优点就是绿色环保,并且都是可以重复使用,利用率高的资源产品。更不会存在一般家具中甲醛超标的问题。
防火防潮
与我们板式家具、实木家具相比,这铝合金家具具有防火防潮的特点。所以这铝合金家具的第二大优点就是既能经受住烈火的考验,降低损失。还具有防潮的功效,十分适合我国南方地区。还有值得一提的是,这铝合金家具还具有防潮的特点,这一特点很是适合这电子时代的使用,我们很多珍贵的音像带和经典CD等都是较怕受到强大磁场干扰的,使用铝合金家具的话,就能很好的解决此类问题。
功能多样
铝合金家具等金属家具,一般在制作的过程中都会采用强度较好的金属板,这些铝合金家具在经过一系列的折弯工艺加工后,可以满足很多方面的功能需求。我们现在市场中很多铝合金家具在设计上,都会采用多抽、多门、移动等十分便利的功能设计,这些在狠很多的产品上都可以做到。值得一提的是,随着工业技术的发展,铝合金家具中很多家具都是具有折叠功能的,使用十分方便,也十分节省空间。
铝合金家具缺点
铝合金整体家具质感坚硬冰冷到是不少人都觉得很不好的一点。因为一般金属家具所采用的原材质都是坚硬的金属板材一类,其物理特性决定了这铝合金家具的坚硬冰冷,所以很多时候人们就是因为这质感上的问题将其拒之门外。铝合金家具不足之处还有一点就是声响较大,色调单一,不能满足广大消费者对家具风格的要求与选择。
可见世间万物都有利有弊,没有什么东西是十全十美的,尽管铝合金家具有很多的优点但是它的缺点也是不容忽视的,以上是关于铝合金家具优缺点的相关介绍,希望上面的介绍能给大家带来帮助。
各种管材的选用及主要优缺点
2019-03-15 11:27:19
管材用 途优缺点连接方式金属管钢管普通钢管
生产和消防给水管道、卫生器具排水支管及生产设备的非腐蚀生产性排水支管、工业厂房雨水管道强度高,接口方便,承受内压力大,内表面光滑,水力条件好 易腐蚀,造价较高焊接,法兰连接钢衬塑复合管不仅可以用于给水,而且可输送腐蚀性液性; S/PP适用温度:-25~ +100℃S/PE适用温度:-25~+70℃S/PVC适用温度:-25~+65℃一种高性能防腐管道,既有较强的抗蚀耐磨性能,又有较好的强度和抗老化性能 管壁较厚,承压力有限,加工安装有一定特殊要求专用管件螺纹链接、法兰连接度锌钢管(热浸)管径小于及等于 150mm的消防系统及生产给水管道强度高接口方便,承受内压力大,内表面光滑,水力条件好 易腐蚀、造价较高螺纹链接、法兰连接双金属复合管有专门适用于生活冷热水管卫生无毒,耐热耐压,安装方便管道阻力小,机械性能好,管道直接范围大 焊接工艺复杂,内外复合层不应出现破损,否则会出现度锌管效应特殊的焊接,法兰连接,接箍形式的螺纹连接,配件连接不锈钢管输送纯水、腐蚀性生产污水外观美、耐腐蚀、不渗透、气密件好、内壁光滑、重量轻、安装方便、耐高压、耐振 不易施工、价贵压缩式、压紧式、推进式(可挠曲式)、锥螺纹式、快接法兰式、法兰式、螺接式、承插式不锈钢衬塑复合管有专门适用于生活冷热水管外观美、耐腐蚀、不渗透、气密件好、内壁光滑、重量轻、安装方便、耐高压 不锈钢材料价格高凹槽卡套式、密封粘结式等钢管 (紫铜、黄铜)热水管道对淡水的耐腐蚀性较好,机械强度高,抗挠性较强,易加工,内表面光滑,不易结水垢,美观 管壁薄,易碰坏螺纹链接、法兰连接、焊接、专用管件铝合金衬塑复合管有专门适用于生活冷热水管外观美、保温、耐腐蚀、不渗透、气密性好、内壁光滑、重量轻、安装方便 外层怕酸碱腐蚀,管件为外接头,不利于暗装专门卡套式、法兰盘式连接非金属管橡胶管移动性,临时性管道耐腐蚀、耐振、防噪、接口方便 水流阻力大,耐压低法兰连接、扎带连接混凝土管、钢筋混凝土管大中型室外给水输送管道价格便宜,处理好后耐腐蚀性较好 重量大,施工困难配件易损坏混凝土管采用胶圈、抹带接口,钢筋混凝土管采用胶圈接口塑料 管玻璃钢管较适宜于地质腐蚀性强的大中型室外给水输送管道保温、耐腐蚀、内壁光滑 接口要求高,易漏水,不易施工,价贵双承口套管接头连接,承插接头连接,法兰、柔性钢接头、机械钢接头或多功能活接头铝塑复合管用于生活冷、热水管。内外塑料层采用交联聚乙烯的复合管,可用于热水管,工作温度可达 90℃具有一定柔性的管材,保温、耐腐蚀,不渗透、气密性好,内壁光滑、重量轻、安装方便 强度有限,易损坏,支撑固定较多,美观度受限,管壁薄厚不均铝合金自锁紧密封管件。当使用塑料密封套时,水温不超过 60 ℃; 当使用铝质密封套时,水温不超过 100 ℃给水 UPVC适用于生活给水(冷)
耐腐蚀,内壁光滑,不易结垢阻塞,水力条件好,质轻安装方便,在阳光下不易老化、抗热强度低,施工技术、条件要求高质地坚硬,价廉,易于粘结,阻燃 不抗撞击,耐久性差,接头粘合技术要求高,固化时间较长承插粘结,塑料焊接,专用配件法兰连接,螺纹连接HDPE韧性好,较好的疲劳强度,奶温度性能较好,可挠性和抗冲击性能好 熔接需要电力,机械连接接件大,易燃电热熔、热熔对接焊接和热熔承插连接,专用配件的丝扣连接、法兰连接、焊接等ABS强度大,耐冲击,可直接套丝,卫生性能好适宜于做纯水输送 粘结固化时间较长,易燃主要有承插连接,还有专用配件的法兰连接,螺纹连接PP-R适用于生活(冷)热水耐温度性能好,可回收再利用,绿色环保产品,卫生性能好适宜于做 纯水输送 在同等压力和介质温度的条件下,管壁厚,易燃主要有电热熔、热熔对接,还有专用配件的法兰连接,丝扣连接PP-C耐温度性能好, 卫生性能好适宜于做纯水输送价格较贵PEX耐温度性能好,抗蠕变性能好,良好的记忆行,易于校正 只能用金属件连接,不能回收重复利用专用金属连接件的卡套式,卡箍式连接及丝扣连接
铝合金暖气片的优缺点
2018-12-27 16:25:55
铝合金暖气片的优缺点
优点:
1、采暖高效:水流量大、水阻小、消耗系统能量少,采取对流的散热方式,提升温度速度快;
2、舒适性强:钢材自身具有大分子的特性,适合水分子的穿透,使用时不会感觉明显的干燥;
3、便于清洁:表面光滑、不易结垢、不会形成灰尘死角;
4、装饰性强:喷涂均匀,色彩亮丽,使用历久弥新,永不退色,可选择的款式多样;
5、环保健康:升温迅速,低碳节能,绿色环保,无损人身体健康,在高温下不会产生异味。
缺点:
钢之暖气片在防腐功能上面本身是不具备的,主要是厂家针对性的做的防腐处理,但处理的技术参差不齐,存在一定缺陷,另外钢制的暖气片比较容易氧化。
铝合金暖气片是现在家庭选用的暖气片材质之一,相比其他材质在外形上有一定优势,但防腐功能上要注意,尽可能选用大品牌正规厂家的产品。
铝合金暖气片最大的缺点就是容易被腐蚀,发生漏水事故。铝合金暖气片的焊点较多,较其他类型暖气片,易发生漏水的概率被大大提高;钢材一般易被氧化腐蚀,如果在较复杂的环境中使用,氧化腐蚀的速度会加快。但是,随着现代科技的发展,铝合金暖气片的内防腐技术空前提高,其中圣劳伦斯的深海纳米防腐技术更是居于世界领先水平,极大增强了暖气片的抗腐蚀能力,延长了使用寿命。
从以上分析可以看出,铝合金暖气片既有优点,也有缺点,采暖高效、舒适美观、价格便宜,但是鉴于暖气片存在的缺点,出于使用安全考虑,消费者在选购时尽量选择高品质的产品,购买知名、实力大、技术准备先进的品牌,还要选择好的安装和售后服务商,保证获得好的安装质量和售后服务。
铝合金暖气片分为钢制板式暖气片和钢制柱式暖气片两种,铝合金暖气片外观靓丽,可选择性多,散热性能稳定,低碳节能,绿色环保,受到广大用户的信赖。
无框阳台窗的优缺点
2018-12-28 15:58:36
窗户是居家的眼睛,而阳台的封装则更能体现这只眼睛的明亮程度。传统的阳台封装采用的是塑钢窗或铝合金窗,首先增加了横框竖架,其次窗扇不能全部打开,而且每户居家自主封装,规格形状不统一,影响了整体美观。而无框阳台窗首先摒弃了人们对阳台封装的传统观念,导人了阳台作为现代居室住家休闲空间的新概念,提出了室内中的室外与室外中的室内的空间理论。
优点:
1.采光性好。经实验测试,斜屋顶窗的采光效果比一般窗户高10%以上。每天开灯时间可晚一小时。同时能享受夜晚星象,增添**。
2.隔热保温。斜屋顶天窗采用的中空玻璃传热系数比一般玻璃小2.5-4 倍。有人在广东天热季节做过试验,在相同的环境条件下,一般玻璃窗的室内一天要开10 次空调机,而在装有中空玻璃的室内只要开3 次。
3.隔音防噪声。斜屋顶天窗的中空玻璃可以挡去30 分贝以上噪声。
4.斜屋顶天窗采用中旋开启方式,便于气流回旋进入室内,即使隆冬季节也不会使寒风扑面,而是柔和地使室内空气变得清新;便于天窗的开关。
缺点:
相对于折叠阳台窗、有框窗其密封性较差,阳台铺木地板应慎用。
石墨烯基础科研现状
2019-01-04 09:45:43
石墨烯从其诞生至今不过10年光景。2004年为石墨烯科学研究的萌芽阶段,随后即进入快速成长阶段;从2008年开始,尤其是在2010年石墨烯发明者获得了诺贝尔奖之后,关于石墨烯的基础科研工作开展得如火如荼。
下文从专利分布、研究机构分布、研究领域分布和主要研究成果等方面梳理目前石墨烯的基础科研动向。
一、专利分布
目前全球共有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究,其中包括三星、IBM等科技巨头。我们通过最近几年的专利申请情况对目前石墨烯的研究进展进行概览。从专利申请总量来看,2010年以来全球石墨烯专利申请总量呈爆发式增长;2012年全球石墨烯专利申请量已经达到3500个,可见目前全球范围内正在掀起石墨烯研究与开发的高潮。
从石墨烯专利申请国别分布来看,2013年全球石墨烯专利申请量最大的是中国,其次为美国、韩国和日本。在石墨烯相关论文方面,欧盟排名第一,2013年共发表了7800篇论文;就国别而论,依然是中国排名第一,共发表了6649篇论文。
总体而言,目前中国已经处在石墨烯研究的前沿阵地;但是,从研究深度和创新性而言,非常核心的技术和创新性技术中国仍未掌握。二、研究机构分布
从事石墨烯研究的机构比较广泛,包括学术研究机构、企业、个人和政府层面。比较普遍的研究模式是学术研究机构与企业的合作,例如韩国三星与韩国成均馆大学合作对石墨烯的制备基础方法和应用开展研究。
从研究机构专利数量口径看,在前十名中,有4家机构来自韩国,4家来自中国,2家来自美国。并且,6家机构都是科研院所或独立科研机构,4家为企业。其中,专利数量最多的是韩国三星电子,其专利申请数量为210个,占全球总量的7.3%,其研究范围涵盖了石墨烯制备方法和在显示屏、锂电池领域的应用;其次为韩国成均馆大学、浙江大学、IBM、清华大学等。三、研究领域分布
从石墨烯研究领域分布看,全球研究热点主要在材料的导电性、导热性、石墨烯的制备研究、纳米材料研究等。
中国石墨烯研究热点主要分布石墨烯纳米复合材料、石墨烯制备、石墨烯电极等方向。我们统计了前20位主要研究机构的重点研究领域,发现研究热点分布于:(1)复合材料;(2)碳纳米管;(3)电容器;(4)传感器;(5)晶体管;(6)透明电极;(7)锂电池;(8)燃料电池。上述研究大多属于石墨烯应用,而关于石墨烯的制备改进工艺或者大规模量产石墨烯的基础研究非常少。
四、最新研究成果
在石墨烯制备方面,最新的研究成果是在生成单晶石墨烯的方法上,目前有两种方法已经能获得直径约为1mm的单晶石墨烯和直径为25px的单晶石墨烯,但是这两种方法各有优劣。
在石墨烯应用方面,最新的研究成果包括把作为光敏元件(PD)的光增益提高到了原来的约1000倍、提高柔性湿度传感器的响应时间等。在锂电池、半导体、传感器、无线通讯、电容器、电子元件、海水淡化等多个领域都有重大突破。
在众多最新研究成果中,属于中国研究机构的成果依然稀少,印证了前文中我们提到的,虽然中国在专利申请和论文发表方面在国际领先,但是在真正的研究前沿方面距离美国、日本和韩国等国家仍有一定差距。
石墨烯的分散及其在重防腐涂料中的应用
2019-03-07 09:03:45
涣散是完成先进碳材料运用的重要条件之一,关于石墨烯类材料尤为重要,一方面,石墨烯奇特的功能是纯石墨烯单片尺度上的功能,集合或不适当改性的石墨烯部分或悉数失掉了那些奇特的功能;另一方面,制备工艺进程对可操作性、可加工性(如旋图)要求将石墨烯涣散在水或有机溶剂中。
而由于π-π耦合、范德华力和高比表面积,石墨烯会发作不可逆的聚会现象,乃至从头摆放回石墨结构,导致制备石墨烯的安稳涣散好不容易,现在来看,石墨烯的涣散还有许多基本问题有待处理。
一、石墨烯涣散是完成产业化的必经之路石墨烯产业化运用研讨逻辑进程
如上所示,石墨烯产业化必需求处理两个基本问题:
一是石墨烯的制备技能,即在合理报价得到具有挨近理论性质的石墨烯产品,如今石墨烯工业化产品功能良莠不齐,远达不到理论水平;
二是石墨烯的涣散技能,即不危害石墨烯结构与功能的高度涣散办法。
只要上述两个问题得到有用处理,石墨烯价值才能在商业上完成。
二、石墨烯涣散需求处理六大基本问题
石墨烯涣散的挑战性首要源于对石墨烯深度涣散的必定要求,将石墨烯涣散到单片或初级粒子状况;
源于石墨烯对通过化学改性完成涣散这一手法的低容忍性乃至冲突性;化学改性,必然搅扰或必定程度上损坏π-π的完整性,然后下降或失掉本征态石墨烯的优异功能;
源于石墨烯自身既不亲水又不亲油的结构特征;一般的涣散剂分子又较难与石墨烯构成较强的物理吸附效果,所以运用表面活性涣散石墨烯的物理手法也将受限;
源于石墨烯的π-π结构和强的范德华力,使石墨烯极易聚会,并且聚会体难以再分隔;
还源于石墨烯极高的长径比和比表面积;
石墨烯的涣散还面临着实践出产操作性方面的难题。例如,4%浓度的水型石墨烯浆料已是膏态,不具有流动性,这为出产进程中物料传输、涣散和化学反应造成了困难。
三、石墨烯的涣散办法简介四、石墨烯的涣散在重防腐涂料中的运用
高功能的石墨烯重防腐涂料制备关键技能就是石墨烯的涣散问题。余海斌团队规划并合成了具有电活性和缓冲才能的π-表面活性剂。通过π-π相互效果使石墨烯在涣散剂效果下可高效涣散在水和有机溶剂中。
通过涣散剂和石墨烯的红外、拉曼、紫外的特征峰位移证明涣散剂与石墨烯之间存在π-π相互效果,通过透射电镜和原子力显微镜分析标明石墨烯在溶液中主要以3~5层的纳米片层方法存在。
涣散改性石墨烯表征:(a)红外谱图;(b)拉曼光谱图;(c)紫外谱图;(d)透射电镜相片
运用TEM对涣散剂对石墨烯在树脂中的涣散效果进一步表征可发现石墨烯在树脂中涣散效果杰出,无聚会现象且石墨烯均匀无规则的摆放在树脂基体中,研讨结果标明,涣散剂处理后的石墨烯可高效地涣散在环氧树脂、聚酯树脂等涂料树脂中。
研讨结果标明,石墨烯能够明显提高树脂基体的防护功能。值得一提的是,石墨烯的涣散状况及含量与涂料整体防护功能有重要联络。若石墨烯涣散不均匀,石墨烯不只起不到好的效果,还或许构成水汽通道,加快涂层的腐蚀失效。
五、小结
涣散是完成石墨烯材料产业化的重要条件之一,而现在关于涣散石墨烯粉体的研讨报导很少,这一方面是由于现在制备手法很难取得必定量的石墨烯;另一方面,石墨烯即便得到出产,估量也不会以朴实的粉体状存在,由于没有通过安稳化处理的石墨烯有或许从头聚会成石墨(片)。所以,现在的研讨重点是物理或在弱的化学条件下剥离石墨并构成安稳的石墨烯涣散系统。
物理涣散法一般涣散才能有限,化学涣散法尽管涣散才能强,可是一般会导致共片层结构呈现缺点,相比较而言,非共价键润饰的官能团是一个较好的方法,根据范德华力和π-π相互效果,能够在石墨烯表面接枝比较好的高分子,这样能够防止发生缺点及损坏片层表面的共结构。
铝合金家具的优缺点有哪些
2019-01-09 10:13:40
如今,铝合金家具十分的受欢迎,因为十分的环保,而且塑性好,美观,价格也比较便宜。那么接下来小编就详细给大家介绍一下铝合金家具的优缺点有哪些,铝合金家具的价格如何。 一、铝合金家具的优缺点 铝合金门窗,简称铝门窗,它采用铝合金型材经过一定工序制成。铝合金门窗有推拉铝合金门、推拉铝合金窗、平开铝合金门、平开铝合金窗及铝合金地弹簧门五种,每种门窗分基本门窗和组合门窗。基本门窗包含框、扇、玻璃、五金配件、密封材料等。组合门窗则由两个以上的基本门窗组合成其他形式的窗或连窗门。 铝合金家具是随着近代工业科技发展而产生的新型家具种类。之所有采用铝合金制作家具,是因为去强度比较高,很接近优质钢材的强度,并且铝合金家具塑性好,加工十分方便。铝合金家具的出现,很受年轻人的喜爱,其造型设计上独具个性,并且具有别具一格的艺术美感,很是时尚。今天,我们就从铝合金家具优缺点,来对其进行了解吧。 现在的铝合金家具的优势就是绿色环保,这是因为铝合金、冷轧钢板等金属材质都是来我们的矿产资源的一些列加工所得。随着金属行业的发展,现在的金属材料从原材料被开采出来到使用加工,再到淘汰,都不会对社会环境造成资源浪费,以及破坏生态环境。所以这铝合金家具的优点就是绿色环保,并且都是可以重复使用,利用率高的资源产品。更不会存在一般家具中甲醛超标的问题。 二、铝合金家具的价格 1、悦来客栈铝合金折叠桌 悦来客栈是一个铝合金折叠桌的主要品牌,悦来客栈的铝合金折叠桌的价格是195元。对于铝合金折叠桌来说,这个价格是不贵的。铝合金折叠桌是一种户外的休闲桌子,它可以用于摆地摊也可以用于野餐,使用场所是比较多的。 2、北极牛铝合金折叠桌 北极牛这个牌子的铝合金折叠桌是比较知名的,而且比较贵的一个牌子,这个牌子的铝合金折叠桌的价格是498元。这个牌子在市场上的地位是非常的高的,它不像悦来客栈这个牌子,悦来客栈走的是销量路线。而北极牛这个牌子走的是质量路线。它的外观设计都是非常的大气的,耐用程度也是非常的好。这个牌子非常的适合居家旅行和户外活动,野餐。 3、火枫铝合金折叠桌 火枫这个牌子的价格是比价适中的,火枫铝合金折叠桌的价格是118元。这个牌子的铝合金折叠桌外观上是比较普通平常的,没什么大的特点。这个牌子的铝合金折叠桌主要是为了方便那些摆地摊的人使用的,相对来说,是一个比较抵挡的牌子。
铝扣板天花吊顶的优缺点及应用
2019-03-08 12:00:43
铝扣板是金属吊顶中最常见的一种,它是一种20世纪90年代呈现的一种新式家装吊顶材料,首要用于厨房和卫生间的吊顶工程。因为铝扣板的整个工程运用全金属打造,在运用寿命和环抱才能上、更优越于PVC材料和塑钢材料,现在,铝扣板现已成为家装整个工程中不行短少的材料之一。人们往往把铝扣板比喻为:“厨卫的帽子”就是因为他对厨房和卫生间具有更好的维护功能和美化装饰效果!现在,铝扣板职业现已在全国各大、中型城市全面遍及,并现已成熟化,全面化。
家装铝扣板在国内依照造型分类首要分为:直角铝扣板和斜角铝扣板。(因为斜角不利于后期的擦拭作业,所以商场遍及许多运用:直角,但直角和斜角在报价上并无太大差异)家装铝扣板在国内依照表面处理工艺分类首要分为:喷涂铝扣板、滚涂铝扣板、覆膜铝扣板三种大类。(三种大类铝扣板顺次往后运用寿命逐步增大,功能增高)家装铝扣板中的:『覆膜铝扣板』依据表面膜的来历能够分为:国产珠光覆膜铝扣板、进口珠光覆膜铝扣板、LG珠光覆膜铝扣板(覆膜铝扣板顺次往后运用寿命和功能又逐步增强)
喷涂铝扣板正常的运用年限应该为:5-10年; 滚涂铝扣板正常的运用年限应该为:7-15年; 覆膜铝扣板正常的运用年限应该为:10-30年;
铝扣板开展远景:
因铝扣板板型多,线条流通,色彩丰厚,外观效果杰出,更具有防火、防潮、易装置、易清洗等特色,设计师和客户可依据家具的色彩和地板色彩来选购天花吊顶,遭到消费土者的欢迎,现已被世人所认可。天花从石膏板、矿棉板、PVC、铝扣板开展至今,已有适当长的时刻。铝扣板前期面世时只需喷涂板,后开展到滚涂再到覆膜,(其间覆膜多用于家装,)现商场上这种覆膜为PVC膜,在日本现出产一种PET膜,更环保,以此看来,铝扣板在未来的几年内的远景是非常好的。
决议铝扣板质量、报价定位的首要因素:
用于天花板的铝质材料均为铝合金,不行能有纯铝。但因为合金含量的不同然后形成铝合金的机械功能不同,现在国内所用于天花材料的铝合约分为五个层次:
榜首层次:铝镁合金,一起含有部分锰,该材料最大的长处是抗氧化才能好,一起因为有锰的含量,因而具有必定的强度和刚度,是做天花最理想的材料。国内的西南铝厂铝加工的功能最安稳。
第二层次:铝锰合金,该材料强度与刚度略优于铝镁合金。但抗氧化才能略低于铝镁合金。如双面都进行防护处理,基本上处理其抗氧化才能不如铝镁合金好的缺点,国内瑞闽铝业的铝加工功能最安稳。
第三层次:铝合金,该合金的锰、镁含量较少。所以其强度及刚度均显着低于铝镁合金和铝锰合金。因为其偏软,便于加工,只需到达必定厚度,基本能满意天花最基本的平面度要求。但其抗氧化才能显着不如铝镁合金和铝锰合金。并且加工运送及装置过程中易变形。
第四层次:普通铝合金,此种材料的机械功能不稳。
第五层次:这种板的原材料是铝加工厂将铝锭溶化扎成铝板,底子不操控化学成份。因为化学成分失控,这些材料功能极不安稳,导致产品表面严峻不平坦,产品变形,且极易氧化。
从以上几种对原材料有层次的化分中,咱们不难分析出每一种天花板成型后的质量确保。最好的铝扣板,他们的首要原材料都选用西南铝厂的铝镁合金板和瑞闽铝业的铝锰合金板。现在许多人以为板材越厚就好,通过以上的几种原材料有分析就能够知道,如是平等原材料,那么越厚的板材越好,但如是第五层次的板,再厚也是没有的。另在表面处理上,有的供应商原材料没有到达必定厚度,可是为了寻求厚度这一说法,在表面处理时,就多喷一层涂料。普通顾客在购买铝扣板时对原板原料不能够有很好的知道,最简略的办法用手感觉铝板的强度及硬度。
铝扣板天花吊顶表面处理分析:
现在天花板表面处理首要有:覆膜、滚涂、喷涂三种,其间覆膜板最好。
现在好的覆膜材料为韩国“LG”公司的产品,该膜在用于天花之前,首要用于冰箱、洗衣机等家用电器上。通过多年检测,其功能安稳,彻底确保十五年不变色的许诺。现在商场有许多天花板的表面处理也叫覆膜,可是是国内的一种膜,成型后的板叫贴塑覆膜板。还有一种珠光板,表面看起来和覆膜板差不多,可它底子就不是膜,它仅仅在静电喷涂时,事先在喷涂用的油漆里加上珠光粉沫。这种板易呈现色差,一般两三年后便会变色,掉漆。
滚涂板是正面涂底漆和面漆,反面涂漆的复合金属板。
榜首代产品:喷涂板表面处理流程如下:
半成品-除油-清洗-铬化-烘干(凉干)-静电粉末喷涂-固化、冷却-下件并查验-包装入库。
市道较好的喷涂板表面选用“阿克苏”涂料有限公司供给的“环氧树脂”静电粉末喷涂,附着力1级,光泽18度,无色差、无气泡、无积颗粒、耐候性(室内10)
好的喷涂板在表面喷涂前通过钝化处理,表面任何一部分用尖利刀片穿插出划1MM*1MM的小格,用医用胶布粘撕下,涂层不掉落,往复洗刷100次,表面无破损。
第二代产品:滚涂板表面处理流程如下:
滚涂板有面漆、底漆、背涂漆,背涂漆首要是起到了抗氧化效果,使其运用寿命更长。
半成品-上机-成型-下件并查验-包装入库。
滚涂板表面均匀、润滑、无漏涂、缩孔、划伤、掉落等显着缺点。但表面有气泡、凹点、搀杂等微量缺点,这些归于正常现象。
第三代产品:覆膜板表面处理流程如下: 覆膜板表面处理和工艺流程同预涂板共同,仅仅覆膜板表面一层为(PVC膜);
覆膜板表面张贴结实、无起皱、划伤、掉落、漏贴等显着缺点。但表面答应在宽度方向二侧边的0.2MM内有少数微皱,凹凸等缺点。
从以上这些基本上就能看出决议铝扣板的内涵质量一是铝基材,二是表面处理工艺。异形长条铝扣板天花:
家庭装饰已大多不再用这种材料,首要是不耐脏且简单变形。方形镀漆铝扣板天花:
在厨房、厕所等简单脏污的当地运用。是现在的主流产品。
铝镁门的优缺点和使用范围
2019-03-01 14:09:46
铝镁合金门构成和概述:铝镁合金门铝板首要元素是铝,再掺入少数的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。以Mg为首要增加元素的铝合金,因为它抗蚀性好,又称防锈铝合金。因自身就是金属,其导热功能和强度尤为杰出。 铝镁合金门的特性:铝镁合金门铝板质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强,能充沛满意3C产品高度集成化、轻浮化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。其硬度是传统塑料机壳的数倍,但分量仅为后者的三分之一。 铝镁合金的使用广泛: 电子产品:通常被用于中高级超薄型或尺度较小的笔记本的外壳。并且,银白色的镁铝合金外壳可使产品更奢华、漂亮,并且易于上色,能够经过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。因此铝镁合金门成了便携型笔记本电脑的优选外壳材料,现在大部分供应商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金门外壳技能。 铝镁合金门的缺陷:镁铝合金并不是很巩固耐磨,本钱较高,比较贵重,并且成型比ABS困难(需要用冲压或许压铸工艺),所以笔记本电脑一般只把铝镁合金门使用在顶盖上,很少有机型用铝镁合金门来制造整个机壳。 门窗产品中的铝镁合金门:铝镁合金门原料功能超卓,强度高,耐腐蚀,耐久经用,易于涂色,用来制造高级门窗, 铝镁合金门品种介绍:5083铝板常用于船只、舰艇、车辆用材、轿车和飞机板焊接件、需严厉防火的压力容器、致冷设备、电视塔、钻探设备、交通运送设备、元件、装甲等。铝镁合金门简略介绍5154铝板使用在焊接结构、贮槽、压力容器、船只结构与海上设备、运送槽罐。 铝镁合金门品种:铝镁合金门铝板又可称为5×××系列合金铝板,其代表有5052铝板、5005铝板、5083铝板、5754铝板,5A02l铝板,5A05铝板等。铝镁合金门铝板合金元素首要是镁,含镁量在3-5%之间。首要特点为密度低,抗拉度高,延伸率高。在相同面积下铝镁合金门的分量低于其他系列.。故常用在航空方面,比方飞机油箱。在惯例工业中使用也较为广泛。加工工艺为连铸连轧,归于热轧铝板系列故能做氧化深加工。在我国5×××系列铝板归于较为老练的铝板系列之一。
紫铜色铜盐电解着色的优缺点
2018-12-27 15:30:37
紫铜色铜盐电解着色的优点: ①以硫酸铜为主盐的紫铜色着色槽液稳定性好,无需添加氧化类或还原类物质,因而不存在自身消耗问题,配制槽液、槽液中药品补加及在生产过程中都可以随意用干净的空气对槽液进行搅拌; ②对外来杂质也比较不敏感,槽液抗污染能力强; ③槽液组成比较简单,废水处理容易。 紫铜色铜盐电解着色的缺点: ①槽液分散能力差,特别对大规格铝材着色,断面上几个不同着色面因极间距不同,着色后容易出现面与面间的色差,需加入一些导电盐来改善; ②导电接触要求高。如绑料稍有松动,或其他部位导电接触不良,就会出现色差; ③由于铜盐电解着色在膜孔内所沉积的铜不像镍和锡那样总是在孔底,有时却趋于在阳极氧化膜的孔口,由此容易造成后道水洗褪色现象,封孔类紫铜色铝材也因耐候性和耐蚀性差而不能用作室外建材; ④在后道电泳过程中,膜孔内所沉积的铜很容易溶解而褪色,电泳前需对紫铜色进行保护处理。但经保护处理后的紫铜色氧化膜,因热塑性进一步降低,在电泳烘烤过程中又更容易引发膜裂现象; ⑤在电泳烘烤过过程中,容易出现褪色与膜裂,需适当减缓升温速度和降低烘烤温度; ⑥新配紫铜色着色槽液与使用一段时间后的老槽液,所获得的色调会存在较大差异。一般来说,在每立方米紫铜色着色槽液生产紫铜色电泳铝型材产量达3~5吨左右后,紫铜色的色调才趋于稳定; ⑦对铝基材的金相组织要求高。一旦铝基材内存在粗晶组织,那么所生产的紫铜色电泳产品所出现的粗晶现象,要比生产其他颜色的电泳产品更为明显。因此在挤压生产铝基材时需严格控制好挤压的出口温度,一般为500~540℃,并控制好后道淬火与时效的热处理工艺,阳极氧化前处理宜尽量缩短碱洗时间,最好是单纯采用“三合一”酸洗工艺(即将阳极氧化前处理的除油、碱洗和出光三道工序合成一道工序)。
石墨烯的时代,还远没有到来
2019-03-06 10:10:51
导读前不久,任正非在承受媒体采访时宣称,未来10至20年内会迸发一场技能,“我以为这个年代将来最大的推翻,是石墨烯年代推翻硅年代”,“现在芯片有极限宽度,硅的极限是七纳米,现已接近鸿沟了,石墨是技能前沿”。这儿说到的石墨烯,终究是何方神圣?它真的能带来推翻吗?扫描电镜下的石墨烯,显现出其碳原子组成的六边形结构。图片来历:Lawrence Berkley National Laboratory石墨烯——一种只需一个原子厚的二维碳膜——确实是种令人惊奇的材料。尽管姓名里带有石墨二字,但它既不依靠石墨储量也彻底不是石墨的特性:石墨烯导电性强、可弯折、机械强度好,看起来颇有未来奇特材料的风仪。假如再把它的潜在用处开个清单——维护涂层,通明可弯折电子元件,超大容量电容器,等等——那简直是改动国际的发明。连2010年诺贝尔物理学奖都颁发了它呢!其实就在2012年,因石墨烯而取得诺贝尔奖的康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)和他的搭档曾经在《天然》上发表文章评论石墨烯的未来,两年来的开展也根本证明了他们的猜测。他以为作为一种材料,石墨烯“出路是光亮的、路途是曲折的”,尽管将来它或许能发挥严重效果,可是在战胜几个严重困难之前,这一场景还不会到来。更重要的是,考虑到工业更新的巨大本钱,石墨烯的优点或许不足以让它简略地代替现有的设备——它的真实远景,或许在于为它的共同特性量身定做的全新运用场合。
石墨烯终究是什么?
石墨烯是人们发现的第一种由单层原子构成的材料。碳原子之间彼此连接成六角网格。铅笔里用的石墨就适当于许多层石墨烯叠在一起,而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状。石墨、石墨烯、碳纳米管和球烯之间的联系。图片来历:enago.com由于碳原子之间化学键的特性,石墨烯很坚强:能够曲折到很大视点而不开裂,还能反抗很高的压力。而由于只需一层原子,电子的运动被约束在一个平面上,为它带来了全新的电学特点。石墨烯在可见光下通明,但不透气。这些特征使得它十分合适作为维护层和通明电子产品的质料。
可是合适归合适,真的做出来还没那么快。
问题之一:制备方法。
许多项研讨向咱们展示了石墨烯的惊人特征,但有一个圈套。这些美好的特性对样品质量要求十分高。要想取得电学和机械功能都最佳的石墨烯样品,需求最费时吃力费钱的手法:机械剥离法——用胶带粘到石墨上,手艺把石墨烯剥下来。诺沃肖洛夫团队捐赠给斯德哥尔摩的石墨、石墨烯和胶带。胶带上的签名“Andre Geim”就是和诺沃肖洛夫一起取得诺贝尔奖的人。图片来历:wikipedia尽管所需的设备和技能含量看起来都很低,但问题是成功率更低,弄点儿样品做研讨还能够,工业化出产?恶作剧。要论工业化,这手法毫无用处。哪怕你把握了全国际的石墨矿,一天又能剥下来几片……
当然现在咱们有了许多其他方法,能增加产值、降低本钱——费事是这些方法的产品质量又掉下去了。咱们有液相剥离法:把石墨或许相似的含碳材料放进表面张力超高的液体里,然后超声轰炸把石墨烯雪花炸下来。咱们有化学气相堆积法:让含碳的气体在铜表面上冷凝,构成的石墨烯薄层再剥下来。咱们还有直接成长法,在两层硅中间直接设法长出一层石墨烯来。还有化学氧化还原法,靠氧原子的刺进把石墨片层别离,如此等等。方法有许多,也各自有各自的适用范围,可是迄今为止还没有真的能合适工业化大规模推行出产的技能。
这些方法为什么做不出高质量的石墨烯?举个比如。尽管一片石墨烯的中心部分是完美的六元环,但在边际部分往往会被打乱,成为五元或七元环。这看起来没啥大不了的,可是化学气相堆积法发生的“一片”石墨烯并不真的是完好的、从一点上成长出来的一片。它其实是多个点一起成长发生的“多晶”,而没有方法能确保这多个点长出来的小片都能完好对齐。所以,这些变形环不光散布在边际,还存在于每“一片”这样做出来的石墨烯内部,成为结构缺点、简略开裂。更糟糕的是,石墨烯的这种开裂点不像多晶金属那样会自我愈合,而很或许要一向延伸下去。成果是整个石墨烯的强度要折半。材料是个费事的范畴,想鱼与熊掌兼得不是不或许,但必定没有那么快。显微镜下的一块石墨烯,伪色符号。每一“色块”代表一片石墨烯“单晶”。图片来历:Cornell.edu
问题之二:电学功能。
石墨烯一个有远景的方向是显现设备——触屏,电子纸,等等。可是现在而言石墨烯和金属电极的接触点电阻很难抵挡。诺沃肖洛夫估量这个问题能在十年之内处理。
可是为啥咱们不能爽性扔掉金属,全用石墨烯呢?这就是它在电子产品范畴里最丧命的问题。现代电子产品全部是建筑在半导体晶体管之上,而它有一个要害特点称为“带隙”:电子导电能带和非导电能带之间的区间。正由于有了这个区间,电流的活动才干有非对称性,电路才干有开和关两种状况——可是,石墨烯的导电功能真实太好了,它没有这个带隙,只能开不能关。只需电线没有逻辑电路是毫无用处的。所以要想靠石墨烯发明未来电子产品,代替硅基的晶体管,咱们有必要人工植入一个带隙——可是简略植入又会使石墨烯损失它的共同特点。现在针对这个范畴的研讨确实不少:多层复合材料,增加其他元素,改动结构等等;可是诺沃肖洛夫等人以为这个问题要真实处理,还要至少十年。
问题之三:环境危险。
石墨烯工业还有一个意想不到的费事:污染。石墨烯工业现在最老练的产品之一或许是所谓“氧化石墨烯纳米颗粒”,它很廉价,虽不能用来做电池、可弯折触屏等高端范畴,作为电子纸等用处却是适当不错;可是这东西对人体很或许是有毒的。有毒没关系,只需它老老实实呆在电子产品里,那就没有任何问题;可是前不久研讨者刚发现它在地表水里十分安稳、极易分散。尽管现在对它的 环境影响下断语还为时太早,但这确实是个潜在问题。
所以,石墨烯的命运终究怎么?
鉴于曩昔几个月里学界并无新的突破性发展,近来它的这波突发性“炽热”,恐怕本质上仍是本钱运转的炒作成果,应审慎对待。作为工业技能,石墨烯看起来还有许多未能战胜的困难。诺沃肖洛夫指出,现在石墨烯的运用仍是受限于材料出产,所以那些运用最初级最廉价石墨烯的产品(比如氧化石墨烯纳米颗粒),会最早问世,或许只需几年;可是那些依靠于高纯度石墨烯的产品或许还要数十年才干开发出来。关于它能否代替现有的产品线,诺沃肖洛夫仍然心存疑虑。
另一方面,假如商业范畴过度夸张其奇特之处,或许会导致石墨烯工业变成泡沫;一旦决裂,那么或许技能和工业的发展也无法解救它。科学作者菲利普·巴尔曾经在《卫报》上撰文《不要希望石墨烯带来奇观》,指出一切的材料都有其适用范围:钢坚固而沉重,木头简便但易腐,就算看似“全能”的塑料其实也是种种截然不同的高分子各显神通。石墨烯一定会发挥巨大的效果,可是没有理由以为它能成为奇观材料、改动整个国际。或许,用诺沃肖洛夫自己的话说:“石墨烯的真实潜能只需在全新的运用范畴里才干充沛展示:那些设计时就充沛考虑了这一材料特性的产品,而不是用来代替现有产品里的其他材料。” 至于眼下的可打印、可折叠电子产品,可折叠太阳能电池,和超级电容器等等新范畴能否发挥它的潜能,就让咱们平心静气拭目而待吧。
石墨烯应用领域及前景浅析
2019-01-03 09:36:46
石墨烯是一种二维晶体,石墨烯独特的结构使它具有优异的电学、力学、热学和光学等特性,例如石墨烯具有100倍于硅的超高载流子迁移率、高达130GPa的强度、很好的柔韧性和近20%的伸展率、超高热导率、高达2600m2/g的比表面积,并且几近透明,在很宽的波段内光吸收只有2.3%。这些优异的物理性质使石墨烯在射频晶体管、超灵敏传感器、柔性透明导电薄膜、超强和高导复合材料、高性能锂离子电池和超级电容器等方面展现出巨大的应用潜力。
尽管石墨烯还没有实现大规模的产业化,但是,市场对于石墨烯的应用十分看好,就目前的研发成果显示,未来石墨烯将广泛应用于以下四大领域。
1.电子材料领域
作为电极材料,石墨烯是绝佳的负极材料,被认为是可以替代硅的芯片材料。另外,石墨烯在柔性屏幕、可穿戴设备、太阳能充电等领域的应用还有待挖掘。
据悉,英国曼彻斯特大型已经开发出仅有10至40个原子厚度的石墨烯LED屏幕,拥有超薄、可弯曲的特性。这意味着未来,电子设备的屏幕可以进一步降低厚度、更为灵活,甚至实现整体柔性化。
石墨烯在可穿戴设备领域也具有一定应用空间。例如,爱尔兰科学家正在开发基于石墨烯的灵活可穿戴传感器,并发现该传感器能够检测到用户最细微的动作,包括跟踪呼吸和脉搏。另外,该传感器还能实现自供电,也许未来能够应用在智能服装中。
2.散热材料领域
金属材料在散热应用方面存在难于加工、耗费能源、密度过大、导电、易变形以及废料难回收等诸多问题,几乎没有太大的降价空间。而纳米石墨烯导热塑料如应用在LED灯具等产品的散热上,其系统成本至少可以降低30%。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的纳米新材料,是目前人类所发现的几乎完美的平面原子结构,其出色的导电、导热以及散热性能让各行各业均对其寄予厚望。
石墨烯是二维的单层碳原子晶体,与三维材料相比,其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射,并赋予其特殊的声子扩散模式。石墨烯所具有的快速导热与散热特性使得石墨烯成为极佳的散热材料,可用于智能手机、平板电脑、大功率节能led照明、卫星电路、激光武器等的散热。
3.生物医学领域
石墨烯具有突出的力学性能和生物相容性,将其作为增强填料可显著提高生物材料的力学性能。
生物传感器是生命分析化学及生物医学领域中的重要研究方向,已广泛应用于临床疾病诊断和治疗研究。石墨烯制成的生物传感器对生命分析领域的快速发展具有重要现实意义。在基因组测序技术领域,最近成功开发出来的DNA感测器,是一种以石墨烯为基础的场效应类晶体管设备,能探测DNA链的旋转和位置结构。该感测器利用石墨烯的电学性质,成功实现检测DNA序列的微观功能。
4.军工领域
从中国石墨烯产业技术创新战略联盟(简称联盟)获悉,为促进石墨烯在军工领域的推广应用,2015年1月16日,联盟将举行军工应用委员会成立授牌仪式。
我国政府和国防军工方面的领导和专家对石墨烯在军工领域的应用前景十分关注。据悉,今年年初,在哈尔滨召开的“石墨烯军工应用技术研讨会”上,总装备部、国防科工局、各军工集团相关领导、专家,以及石墨烯产业领域专家与企业家、军工及民口配套单位代表共同研讨石墨烯在军工方面的应用前景。
由于石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点,业内人士认为,石墨烯在航天军工等领域有广泛应用。据悉,我国科学家发现石墨烯可做太空动力源。通过对石墨烯在光作用下的运动现象的研究表明,石墨烯材料可将光能直接转化为动能,这标志着石墨烯材料将成为一种新的动力来源,这种动力源将远高于光压现象所产生的动力源。未来,石墨烯可能为星际探索、卫星变轨等提供无尽的动力。
结语
石墨烯由于优越的特性,业内预计未来5至10年,全球石墨烯产业规模会超过1000亿美元。更有乐观者认为,石墨烯的市场潜在规模至少在万亿元以上。就目前情况来讲,石墨烯市场化的最大阻碍是市场需求和价格,石墨烯未来产业化之路遥遥,需要政府的支持,和研发人员的开拓创新,相信通过共同努力,石墨烯将在更多的领域大放异彩。
超重力法制备石墨烯材料研究
2019-02-28 11:46:07
石墨烯(Graphenes):是一种二维纳米碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的总称。石墨烯具有完美的二维晶体结构,它的晶格是由六个碳原子围成的六边形,厚度为一个原子层。碳原子之间由s键衔接,结合办法为sp2杂化,这些s键赋予了石墨烯极端优异的力学性质和结构刚性。
1、石墨烯的根本特性和制备办法
石墨烯(Graphenes):是一种二维纳米碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的总称。石墨烯具有完美的二维晶体结构,它的晶格是由六个碳原子围成的六边形,厚度为一个原子层。碳原子之间由s键衔接,结合办法为sp2杂化,这些s键赋予了石墨烯极端优异的力学性质和结构刚性。
石墨烯是已知的世上最薄、最坚固的纳米材料,它几乎是彻底通明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子搬迁率超越15000cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约1Ω·m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低,电子搬迁的速度极快,因而被等待可用来开展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。因为石墨烯实质上是一种通明、杰出的导体,也合适用来制作通明触控屏幕、光板、乃至是太阳能电池。图1 石墨烯的结构示意图
石墨烯首要制备办法图2 石墨烯制备办法优缺点比较
制备石墨烯常见的办法为液相剥离法、氧化复原法、SiC外延生长法和化学气相堆积法(CVD)。液相剥离法是在溶液中首要依托机械力的作用,战胜石墨层间的范德华力,将体相石墨剥离成单层或少层石墨烯的办法。现在最常用的剥离设备是超声发生器,存在扩大难、功率低及石墨烯层数较厚等问题。
氧化复原法是经过将石墨氧化,增大石墨层之间的距离,再经过物理办法将其别离,最终经过化学法复原,得到石墨烯的办法。这种办法操作简略,产值高,可是产品质量稍差。一般运用的剥离设备是超声发生器,氧化复原设备是反应釜,导致扩大难及氧化复原功率低一级问题。
SiC外延法是经过在超高真空的高温环境下,使硅原子提高脱离材料,剩余的C原子经过自组方式重构,然后得到根据SiC衬底的石墨烯。这种办法能够获得高质量的石墨烯,可是这种办法对设备要求较高。
CVD法是现在最有或许完成工业化制备高质量、大面积石墨烯的办法。这种办法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特色,但现阶段本钱较高,工艺条件还需进一步完善。这些办法中最有或许规模化的低本钱制备办法是液相剥离法和氧化复原法。
2、超重力氧化复原法制备石墨烯
2.1 超重力技能介绍:
超重力技能是使用旋转填充床(RPB)发生的比地球重力大得多的超重力环境,强化物质的传递、混合、传热及化学反应的技能。
自世纪面世以来,在国内外遭到广泛的注重,因为它的广泛适用性以及具有传统设备所不具有的体积小、重量轻、能耗低、易工作、易修理、安全、牢靠、灵敏以及更能适应环境等长处,使得超重力技能在化工、环保、材料等工业领域中较广泛应用。
超重力工程技能的特色:具有微观混合特性;具有极大的强化传质特性;能发生均匀而有梯度的剪切作用;扩大作用不明显等。图3 年产1万吨超重力法纳米碳酸钙出产线
2.2 超重力氧化复原法制备石墨烯:图4 超重力氧化复原法制备石墨烯研讨布景图5 超重力氧化复原法制备石墨烯根本工艺
2.3 超重力法氧化石墨剥离技能
(1)剥离时刻对氧化石墨烯功能影响:图6 不同剥离时刻制备的氧化石墨烯对MB染料吸附曲线图7 不同剥离时刻制备的氧化石墨烯TEM相片
(2)氧化石墨溶液浓度对氧化石墨烯功能的影响图8 不同氧化石墨溶液浓度制备的氧化石墨烯对MB染料吸附曲线图9 不同溶液不同氧化石墨溶液浓度制备的氧化石墨烯层数示意图
由图9标明:G峰的波数越高,层数越少,G’峰的波数越低,层数越少。D峰和G峰的强度比ID/IG数值越大,缺点程度越高
(3)旋转床办法和超声法制备氧化石墨烯功能比照图10石墨烯循环伏安曲线图(a)经旋转床剥离后制备石墨烯CV曲线;(b)经超声剥离后制备石墨烯CV曲线;(c)两种办法制备石墨烯在10mV/s下CV曲线
成果显现:旋转床办法制备的石墨烯比电容量为225F/g,而超声办法制备为175 F/g。图11 两种办法制备的石墨烯沟通阻抗值比较
旋转床制备的石墨烯沟通阻抗值约为7.5Ω,超声反应釜制备的石墨烯沟通阻抗值约为14Ω,阻抗值更小,导电率更大,选用四探针法测定的石墨烯均匀电导率,RPB剥离的为312.8S/m,超声反应釜的为278.1 S/m 。
2.4 超重力复原技能
(1)温度对超重力复原法制备石墨烯的影响图12 不同复原温度下制备石墨烯的CV曲线图13 不同复原温度下制备石墨烯的EIS曲线
(2)不同复原剂品种对制备石墨烯功能的影响不同复原剂制备石墨烯TEM相片不同复原剂制备石墨烯红外光谱相片
图14不同复原剂品种对制备石墨烯功能的影响
由图14能够看出,VC(抗坏血酸)和复原作用较好,复原程度较高,含氧基团特征峰强度低 。
(3)超重力法和惯例办法复原氧化石墨烯的作用比照图15 超重力法和惯例法制备石墨烯XPS成果比照
小结:3、超重力液相剥离法制备石墨烯图16 超重力液相剥离法制备石墨烯设备图17 超重力液相剥离法制备石墨成果
横向尺度150nm, 厚度3-9层,浓度:0.3mg/ml; 产率:3%; 溶剂为水
4、总结
(1)超重力氧化复原法制备石墨烯具有产品质量高,出产功率高,易产业化的特色。
(2)超重力直接剥离法具有本钱低,产品质量好,易产业化的特色。
(3)这种技能也有望用于其它层状材料,如:高岭土、蒙脱土、云母等的剥离及深加工,欢迎合作开发。
石墨烯在废水中的应用
2019-02-27 08:59:29
2017年能够说是有史以来环保查得最严的一年,8月7日,第四批中心环境保护监察发动。此前,中心环保监察组现已进行了三批监察。为什么本年环保查的这么严呢?近年来,跟着我国经济的飞速发展,环境污染问题现已不容忽视,防治污染刻不容缓。其间水资源的污染更是不容小觑,废水的管理也成为专家学者的要点研讨课题之一。那么被誉为21世纪的“奇特材料”的石墨烯对处理废水有哪些协助呢?
石墨烯是仅由一个原子厚度的碳原子构成的蜂窝状的二维平面碳纳米材料,表面没有活性基团,所以不能直接吸附水合金属离子或金属离子与简略阴离子的合作物,在石墨烯片层上复合一种其它的材料,组成多功用的石墨烯复合材料,能够大大缓解石墨烯简单聚会的状况,还能供给更优异的功用。还有石墨烯的一些衍生物也能够到达比石墨烯更好的吸附作用,下面就介绍几种石墨烯材料在废水中的用处。
1、石墨烯复合材料在染料废水处理中的运用
石墨烯复合材料不只能够处理石墨烯易于聚会的问题进而加速吸附染料的速率,并且赋予了材料新的功用。将用处理过的氧化石墨烯与金属离子溶液反响制备了石墨烯/Fe3O4复合材料,该材料不只能够有用吸附罗丹明B、酸性蓝、孔雀绿等多种染料,并且该材料在400℃条件下煅烧后能够重复运用,是处理染料废水的杰出材料之一。
2、氧化石墨烯在造纸废水中的运用
氧化石墨烯是石墨烯的一种常见的衍生物,其表面和边际具有很多的羟基、羧基及环氧基等含氧基团,具有杰出的化学稳定性、较强的亲水功用和优异的抗污染才能。氧化石墨烯能很好的涣散在水中,可经过真空抽滤、滴涂、旋涂、浸涂等传统办法在载体上构成由氧化石墨烯单原子薄片堆叠的层状别离膜。而相邻氧化石墨烯片层之间可构成具有选择性的二维通道,该通道与氧化石墨烯边际及其片上孔洞、缺点彼此贯穿,构成网络,构成传输途径,水分子能够以单分子层的方式无冲突地经过,一起氧化石墨烯片层间存在较强的氢键,使氧化石墨烯膜具有杰出的力学功用。以氧化铝陶瓷为基底,经过浸渍法制备完好的氧化石墨烯。用于处理造纸芬顿氧化出水,通量为3.10 kg/m2h,Mg2+、Ca2+和SO42-离子的去除率别离能到达71%、70%和54%,且具有较好的稳定性和抗污染才能。
3、氧化石墨烯对重金属离子的吸附
氧化石墨烯表面的含氧基团使得它具有杰出的亲水性,并且含氧基团能够和金属离子发作作用,然后能够别离富集水相中的金属离子。废水中常见重金属离子,其毒性大、散布广、含量低、不易降解,长时间在环境中涣散存在,终究经过生物富集作用被迫植物吸收,经过食物链进入人体,对人类的生计和健康发生严峻的影响。吸附是现在常用的一种处理办法,而吸附的功用决议了深度处理的作用。研讨标明,相同条件下,片状氧化石墨烯、碳纳米管和活性炭对Cu2+的富集量别离为46.6 mgCu/g、28.5 mgCu/g、和4~5 mgCu/g,显示出石墨烯的杰出吸附功用。
石墨烯因具有巨大的比表面积而展现出极强的吸附才能,能够被广泛运用于吸附水溶液中各类分子或离子。而单一的石墨烯因其聚会现象导致吸附才能低下,吸附平衡过久。可是石墨烯的复合材料和其衍生物能够处理这些问题。不过石墨烯载体材料在吸附运用方面还处于探究阶段,还有许多问题需求处理,例如进一步研讨石墨烯材料的循环运用,在研讨富集的一起研讨解吸进程,下降材料运用本钱。
石墨烯京津冀石墨烯产业联盟成立,东旭光电成投资布局领军企业
2019-03-07 11:06:31
不久前,LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品在青岛举行的2015我国国际石墨烯立异大会上被推出。石墨烯产品正快速从实验室走入百姓生活中,也由此引发了新一轮石墨烯工业化热潮。
中新网12月20日电不久前,LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品在青岛举行的2015我国国际石墨烯立异大会上被推出。石墨烯产品正快速从实验室走入百姓生活中,也由此引发了新一轮石墨烯工业化热潮。
12月20日,京津冀石墨烯工业展开联盟在北京五洲大酒店正式建立。该联盟在我国石墨烯工业技能立异战略联盟、唐山国家高新技能工业开发区等单位的联合支撑下,由中关村华清石墨烯工业技能立异联盟、东旭光电、清华大学、北京大学、中科院国家纳米研究中心、天津大学、河北工业大学等单位联合主张。
会上,河北省工业和信息化厅厅长邹平现场宣读了建立京津冀石墨烯工业化展开联盟的批复,清晰表态对京津冀石墨烯工业展开联盟建立的支撑。联盟建立后,河北省工业和信息化厅将重视和辅导其建造,极大提升了联盟含金量。
与此一起,在石墨烯工业化上很早就开端探究和布局的东旭光电也是本次联盟的主张单位之一。关于其工业位置,我国石墨烯工业技能立异战略联盟秘书长李义春标明:“现在,东旭光电已成为石墨烯工业展开出资布局的领军厂商。”
政府支撑京津冀石墨烯工业展开
石墨烯因奇特的特性和使用的广泛,被科学家预言将“彻底改变21世纪”。这也为其迎来了方针的“春天”——“十三五”规划主张清晰提出将加速打破新材料等范畴的中心技能,工信部等部委也联合发布了《关于加速石墨烯工业立异展开的若干定见》,提出要将石墨烯工业打造成先导工业。
定见提出,到2020年构成完善的石墨烯工业系统。一起,打造若干家具有中心竞争力的石墨烯厂商,建成以石墨烯为特征的新式工业化工业演示基地。
“正承意于此,咱们决议主张建立京津冀石墨烯工业联盟,以加速京津冀区域石墨烯工业展开。”大会安排方介绍说,该联盟将进一步整合京津冀石墨烯工业资源,大力构建以厂商为主体、商场为导向、产学研相结合的石墨烯全工业链的工业集合区。
该人士进一步解释道,经过联盟的带动效果,一致和谐三地资源。如在京津冀区域内和谐安排厂商联合展开有商场潜力的石墨烯工业使用技能,集合、打破工业要害和共性难题,进步工业立异才能和竞争才能,促进我国石墨烯工业满意国内高技能范畴的火急需求,扩展工业使用范畴,推动全工业链的展开。
在京津冀石墨烯工业展开联盟中,河北省工信厅与唐山市政府将扮演重要人物。在同等条件下将优先在方针、资金、人才等方面给予石墨烯工业支撑,一起,还将鼓舞省内外石墨烯范畴厂商、高等院校、科研院所等有关组织向唐山高新区集合,构成京津冀战略性新兴工业新高地。
“现在石墨烯工业展开重在研制根底,而京津冀在这方面具有全国最顶尖的配备,这是其它石墨烯工业基地无法比拟的优势。”东旭光电出资负责人王忠辉标明,在京津冀石墨烯工业联盟的支撑下,东旭光电有望完成跨越式展开。
东旭光电做石墨烯工业化排头兵
资料显现,东旭光电是国内最大的集液晶玻璃基板配备制作、技能研制及产品出产供应于一体的高新技能厂商。现在公司具有在建及建成10条G6液晶玻璃基板出产线,而跟着旭飞光电和旭新光电7条G5液晶玻璃基板出产线的注入,公司玻璃基板工业集群得以进一步强化。
“东旭光电的石墨烯工业布局首要环绕光电显演示畴打开,研制中的石墨烯产品可与现有光电显现产品彼此协同,增强产品的集约化效应。”王忠辉介绍说,因而东旭光电非常重视石墨烯作为新材料的技能研制和储藏,将其作为公司在新材料范畴的重要战略布局。
事实上,东旭光电早在2014年上半年即已着手在石墨烯范畴进行布局。上一年6月份,公司已与北京理工大学携手一起打造“东旭光墨烯技能研究院”,致力于石墨烯在通明导电膜、散热膜、锂电池负极材料等范畴的使用研究。经过半年多尽力,本年3月份,国内第一家以石墨烯新材料的技能研制、项目孵化和工业运营渠道——北京旭碳新材料科技有限公司正式建立,标明公司石墨烯工业化使用开端进入最终冲刺环节。
“现在,合资公司的研制正在稳步推动,相关项目研制已进入中试阶段,估计下一年或完成部分石墨烯产品的定型。”王忠辉介绍石墨烯工业开展时标明。
其实,此次北理工技能入股的三项创造专利技能归于不同维度石墨烯材料可控拼装制备技能,能够制备从一维石墨烯纤维到基底上三维石墨烯功用膜的系统性组成办法,在项目公司发动之初即已奠定了较高的技能起点。
与此一起,该公司又在本年4月与我国石墨烯工业技能立异战略联盟一起建立了北京东旭华清出资有限公司,加强在信息沟通、资源整合、战略规划、商场推广等范畴展开全方位的协作,打造专业的石墨烯投融资渠道。
关于公司继续在石墨烯工业方面的投入,王忠辉通知记者:“东旭光电活跃打造研制、出资等渠道首要期望经过多种方法推动石墨烯工业展开,力求公司完成石墨烯工业的跨越式展开。”
职业分析人士以为,活跃的工业布局和继续工业投入现已使得东旭光墨烯工业展开获得显着成果,已成为国内石墨烯工业展开的领军厂商之一。跟着京津冀石墨烯工业联盟的建立,东旭光电有望凭仗本身先发优势和雄厚实力成为工业化排头兵,引领京津冀石墨烯工业化展开。
铜线和铝线的区别和各自的优缺点介绍
2018-07-05 18:39:29
铜线和铝线的区别主要在以下几方面:颜色区别:
铜线的颜色是紫红色,铝线的颜色是灰白色。电阻区别:
铜线的电阻比铝小,铜线的导电性更好一些。密度区别:
铜线密度比铝线的密度大,铜线更重一些。铜线的优点:铜线
的电阻小,铜线电缆的电阻率比铝线电缆比约低1.68倍,所以铜线的导电性和导热性都比铝线好,电损耗比较低。铜线的延展性好:铜合金的延展率为20~40%,电工用铜的延展率在30%以上,而铝合金仅为18%。抗疲劳:铝材反复折弯易断裂,铜则不易被折叠,在弹性指标方面,铜线也比铝线高约1.7~1.8倍。稳定性好,耐腐蚀:铜线抗氧化,耐腐蚀,使用寿命更长,而铝线容易受氧化和腐蚀。铜线的最大安全通电电流比铝线高。铜线的缺点:众多优点集一身,所以铜线的缺点就是价格贵。铝线的优点:铝线的价格
低廉,更经济。铝线电缆很轻,铝线电缆的重量是铜线电缆的40%,施工运输都成本低。抗氧化,耐腐蚀:铝在空气中与氧反应很快生成一种氧化膜,能防止进一步氧化,所以铝导线是高电压、大截面、大跨度架空输电的必选材料,但用作低压线路这些优点就不复存在了。铝线的缺点:铝线的机械强度较差,铝线在接驳线端极容易氧化,接驳线端氧化后会出现温度升高、接触不良,是引起故障(断电或断线)的多发点。铝线导电性能低、电损耗大,抗拉强度差,抗腐蚀性低,接头部位特别容易氧化。每种金属材料都有自己的特性,铜线和铝线有各自的优缺点,其使用的领域也有所不同,铝线更适合高压线路,在高压线路上,铝线的优势明显高于铜线。但在家庭生活中使用电线,铜线相对铝线就优势明显。所以搞清楚金属电线的特性,因地制宜,适当取材,物尽其用才是正确的选择。
解读铝扣板天花吊顶优缺点及运用方法
2019-03-11 09:56:47
铝扣板是金属吊顶中最常见的一种,它是一种20世纪90年代呈现的一种新式家装吊顶材料,首要用于厨房和卫生间的吊顶工程。由于铝扣板的整个工程运用全金属打造,在运用寿命和环抱才能上、更优越于PVC材料和塑钢材料,现在,铝扣板现已成为家装整个工程中不行短少的材料之一。人们往往把铝扣板比喻为:’厨卫的帽子’就是由于他对厨房和卫生间具有更好的维护功能和美化装修作用!现在,铝扣板职业现已在全国各大、中型城市全面遍及,并现已成熟化,全面化。
家装铝扣板在国内依照造型分类首要分为:直角铝扣板和斜角铝扣板。(由于斜角不利于后期的擦拭作业,所以商场遍及很多运用:直角,但直角和斜角在报价上并无太大差异)家装铝扣板在国内依照表面处理工艺分类首要分为:喷涂铝扣板、滚涂铝扣板、覆膜铝扣板三种大类。(三种大类铝扣板顺次往后运用寿命逐步增大,功能增高)家装铝扣板中的:『覆膜铝扣板』依据表面膜的来历能够分为:国产珠光覆膜铝扣板、进口珠光覆膜铝扣板、LG珠光覆膜铝扣板(覆膜铝扣板顺次往后运用寿命和功能又逐步增强)
喷涂铝扣板正常的运用年限应该为:5-10年;
滚涂铝扣板正常的运用年限应该为:7-15年;
覆膜铝扣板正常的运用年限应该为:10-30年;
铝扣板开展远景:
因铝扣板板型多,线条流通,色彩丰厚,外观作用杰出,更具有防火、防潮、易装置、易清洗等特色,设计师和客户可依据家具的色彩和地板色彩来选购天花吊顶,遭到消费土者的欢迎,现已被世人所认可。天花从石膏板、矿棉板、PVC、铝扣板开展至今,已有适当长的时刻。铝扣板前期面世时只要喷涂板,后开展到滚涂再到覆膜,(其间覆膜多用于家装,)现商场上这种覆膜为PVC膜,在日本现出产一种PET膜,更环保,以此看来,铝扣板在未来的几年内的远景是非常好的。
决议铝扣板质量、报价定位的首要因素:
用于天花板的铝质材料均为铝合金,不行能有纯铝。但由于合金含量的不同然后形成铝合金的机械功能不同,现在国内所用于天花材料的铝合约分为五个层次:
榜首层次:铝镁合金,一起含有部分锰,该材料最大的长处是抗氧化才能好,一起由于有锰的含量,因而具有必定的强度和刚度,是做天花最理想的材料。国内的西南铝厂铝加工的功能最安稳。12后一页
铝合金防盗网有哪些优缺点
2019-01-10 09:44:15
很多人都会在自家的窗户安装防盗网来达到对小偷的一种限制,也是对自身安全的一种保障,现在的防盗网很多,材质也各式各样,今天小编就为大家带来铝合金防盗网,现在就一起来看下铝合金防盗网的优缺点有哪些吧。 铝合金防盗网作为目前较流行的防盗网之一,具有自身独特的优点: 1、装饰性特好。款式、格式百变、任意选择,随意组装;圆管、方管、梅花管等随意装配;表面处理有木纹、电泳、喷涂、仿钢等多种选择,也可来样定做各种颜色,是不锈钢防盗网无法比拟的。 2、防盗性较好。与其他材质的防盗网相比,铝合金防盗网的主要防盗件螺杆串通装饰管,隔条连接,比不锈钢焊接的防盗网要强几倍。 3、换代产品。特有的装饰性,能满足现代装饰的要求与搭配,较强的防盗性能及快速的加工组装工序,必然成为第三代门窗防护产品。 铝合金防盗网的缺点:铝合金的强度不如不锈钢防盗网,用久了容易折断,因而也会成为小偷趁虚而入的一大漏洞。
石墨烯基无机纳米复合材料
2019-03-07 09:03:45
石墨烯是近年被发现和组成的一种新式二维平而碳质纳米材料。因为其别致的物理和化学性质,石墨烯己经成为备受瞩目的科学新星,是纳米材料范畴的一大研讨热门。在石墨烯的研讨中,根据石墨烯的无机纳米复合材料是石墨烯迈向实践使用的一个重要方向。金属/石墨烯纳米复合材料金属/石墨烯纳米复合材料是经过将金属纳米粒子涣散在石墨烯片上构成的。现在,对该类复合材料的研讨首要会集在用贵金属等功能性金属纳米粒子润饰石墨烯,这不只能够得到比金属自身功能更优越的复合材料,显现出潜在使用价值,并且能够削减贵金属的耗费,具有很大的经济价值。石墨烯与铂系金属的复合用表而积大、导电性好的碳材料负载纳米尺度的铂系催化剂能够明显进步其在质子交流膜燃料电池(PEMFC)中的电催化功能。这不只能够使催化剂表而积最大化,以利于电子的传递,并且导电性的支撑材料起到了富集和传递电子效果。现在所用的首要支撑材料是炭黑,但因为石墨烯有着愈加优异的功能,所以被以为是更为抱负的支撑材料。美国圣母大学的Kamat等用NaBH、复原H2PtCh与氧化石墨烯的混合液,组成了Pt/CE纳米复合材料,所得的复合材料在氢氧燃料电池中的电催化活性(161mW /cm2)高于无支撑的Pt (96mW/cm2),标明石墨烯是开展电催化的有用支撑材料(图1)。图1 Pt/GE电催化反响暗示图南京理工大学汪信课题组提出了制备金属/石墨烯纳米复合物的一般道路:先制备氧化石墨,并超声剥离成氧化石墨烯;然后将金属纳米粒子附着在氧化石墨烯表而;终究复原构成石墨烯/金属纳米复合物(如图2所示)。别的,微波法是一种快速有用地制备金属/石墨烯复合材料的办法。图2制备金属/石墨烯纳米复合物的一般道路:1)将石墨氧化得到层间隔更大的氧化石墨,(2)将氧化石墨剥离得到氧化石墨烯片,(3)将金属纳米粒子附着在氧化石墨烯片上,(4)将氧化石墨烯复原成石墨烯,得到金属/石墨烯纳米复合材料石墨烯与金属Ag的复合南京理工大学汪信课题组以氧化石墨烯为基底,用AgNO3,葡萄糖及经过银镜反响,制备出具有高反射率的Ag纳米粒子薄膜。Ag的附着导致薄膜中氧化石墨烯拉曼信号的增强,其增强程度能够经过氧化石墨烯片在Ag纳米粒子的数量进行调理。图3 一步组成Ag/GO复合材料暗示图Pasrich等将Ag2SO4、参加含KOH的氧化石墨烯悬浮液中,因为氧化石墨烯上的轻基具有酚的弱酸性,在碱性条件下生成酚盐阴离子,酚盐阴离子经过芳香族亲电取代反响将电子搬运给Ag+,使Ag+被复原,生成Ag/CO复合物(如图3所示),用胁复原该复合物得到了Ag/CE复合物。石墨烯与其他金属材料的复合Stark等不必表而活性剂,以石墨烯作为涣散剂包裹在Co表而;然后与聚合物(PMMA,PEO)复合,得到了CE/Co/聚合物复合材料。该材料结合了金属与聚合物的优异功能,为石墨烯供给了一个新的使用途径。Warne:等用简略的办法将CoCl2纳米晶附着在石墨烯上,HRTEM显现CoCl2纳米晶在石墨烯表而发作平动和滚动,终究结组成单个晶粒,在真空下退火可将CoCl2转化成Co,构成Co/CE复合物。该项研讨显现出用石墨烯作为HRTEM分析支撑薄膜的使用远景。半导体/石墨烯纳米复合材料石墨烯因为其共同的电学性质,使得其与半导体材料的复组成为一个热门研讨课题。石墨烯作为半导体纳米粒子的支撑材料,能够起到电子传递通道的效果,然后有用地进步半导体材料的电学、光学和光电转化等功能。例如,用作锂离子电池(LIB)电极材料的半导体纳米粒子与石墨烯制成纳米复合材料,能够有用阻比纳米粒子的聚会,缩短锂离子的搬迁间隔,进步锂离子嵌入功率;一起,能够缓解锂离子嵌入-嵌出所形成的体积改变,改进电池的循环安稳性。石墨烯与TiO2的复合TiO2因其安稳、无污染的特性而成为最佳的光催化材料之一。因为光激起TiO2发生的电子空穴对极易复合,所以使用石墨烯共同的电子传输特性下降光生载流子的复合,然后进步TiO2光催化功率成为了一个研讨热门。图4 (a) TiO, /GE及其受紫外光激起暗示;(b)以石墨烯为载体组成多组分催化体系暗示图美国圣母大学的Kamat等将氧化石墨粉末参加TiO2胶体涣散液中超声,得到包裹着TiO2纳米粒子的氧化石墨烯悬浮液,在氮气的维护下用紫外光照耀悬浮液,得到TiO2/CE复合材料。TiO2作为光催化剂将光电子从TiO2搬运至氧化石墨烯片上,紫外光被以为起到了复原剂的效果(图4a)。该法不只供给了一种氧化石墨烯的紫外光辅佐复原技能,并且为取得具有光学活性的半导体/石墨烯复合材料拓荒了新的途径。最近,该课题组初次组成了以石墨烯为载体的多组分催化体系,他们首要经过光激起将电子从T1O2转至氧化石墨烯片上,部分电子用于氧化石墨烯的复原,其他的电子储存在复原后的石墨烯片上;然后向石墨烯悬浮液引进AgNO3,储存在石墨烯片上的电子将Ag+复原成Ag,然后组成了TiO2和Ag处于别离方位的二维TiO2/Ag/CE催化体系(图4b)。石墨烯与Co3O4的复合Co3O4是一种重要的磁性P型半导体,在催化剂、磁性材料、电极材料等范畴有着很大的使用价值Co3O4与石墨烯的复合被以为能够改进其功能并扩展其使用范畴。图5使用金属有机前驱体组成Co/GE和Co3O4/GE复合材料暗示图Yang等研讨了使用金属有机前驱体组成金属或金属氧化物与石墨烯的复合材料的办法,他们用酞著钻(CoPc)与氧化石墨烯片在中混合后用胁复原,组成了CoPc/CE复合物;然后将所组成的复合物在维护下高温分化生成Co/CE复合物;终究将Co/CE复合物在空气中氧化生成Co3O4/CE复合物(如图5所示)。石墨烯与SnO2的复合现在,SnO2的一个重要开展方向是代替碳材料作为锂离子电池(LIB)负极材料,但因为SnO2充放电过程中体积改变大,然后下降了其循环安稳性。研讨者期望经过其与石墨烯的复合来改进这一点。石墨烯与ZnO的复合ZnO半导体因为具有宽的带隙和较大的激子结合能,在场发射显现器、传感器、晶体管等范畴具有潜在的使用价值。国内外研讨者期望经过其与石墨烯的复合进一步扩展其使用规模。图6水热法在石墨烯片上组成规矩摆放的ZnO纳米棒暗示图Park等研讨了经过水热法在石墨烯片上组成ZnO纳米棒阵列的办法:首要经过化学气相堆积法(CVD)使石墨烯在涂有Ni的SiO2/Si基片上成长(图6a};然后将涂有聚甲基酸甲酷CPM M A)的基片浸入HF中得到游离的PMMA/CE(图6b);再将起维护效果的PMMA溶解在中;终究别离经过两种办法在石墨烯上水热组成了规矩摆放的ZnO纳米棒。石墨烯磁性纳米复合材料人们不只研讨了半导体化合物与石墨烯的复合,还使用其他功能性无机化合物纳米粒子润饰石墨烯。如用磁性纳米粒子润饰的石墨烯材料在电磁屏蔽、磁记录及生物医学等范畴具有宽广的使用远景,是石墨烯复合材料研讨的一个重要方向。结语及展望根据碳纳米管的无机纳米复合材料因为其优秀的性质己经在生物医药、催化、传感器等使用范畴得到了广泛而深化的研讨。与碳纳米管比较,石墨烯具有类似的物理性质、更大的比表而积和更低的生产成本,所以石墨烯是代替碳纳米管组成碳基无机纳米复合材料的抱负基体材料。尽管与石墨烯/聚合物复合材料比较,石墨烯基无机纳米复合材料的研讨起步较晚,但在短短的几年内,石墨烯基无机纳米复合材料的组成及其相关使用的研讨己经取得了很大的发展。但要真实完成石墨烯基无机纳米复合材料大规模组成和产业化使用还而临很多问题和应战。文章选自:化学发展
作者:柏篙、沈小平
地铁列车选用铝合金车体的优缺点
2018-12-29 09:42:53
地铁列车的车体目前应用最多的是不锈钢车体和铝合金车体,地铁列车选用铝合金车体,耐蚀性更好。
优点:
1.铝合金的特性之一是接触空气是表面会形成一层致密的氧化膜,这层膜能防止腐蚀,所以铝合金车体耐蚀性更好。
2.采用铝合金材质的车体,能最大限度减轻车体自重,既可以提高车辆的加速度、降低运能消耗、牵引及制动能耗低,也能带来减轻对线路的磨耗及冲击、减少噪声等。
缺点: 铝合金车体材质要比目前的不锈钢车体价格稍贵一些。