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。
铝电解电容为什么不能承受反向电压
2019-03-04 10:21:10
下图显现了铝电解电容的根本结构，它由阳极（anode）、在绝缘介质上附着的氧化铝构成的铝层，接纳极的阴极铝层，和真实的由电解液构成的阴极。电解液渗透在两个铝层间的纸上。铝电解电容为什么不能接受反向电压
氧化铝层是经过电镀在铝层上，相关于加在其上的电压来说是十分薄的，很简单被击穿，导致电容失效。
氧化铝层能够接受正向的直流电压，假如其接受反向的直流电压，其很简单在数秒内失效。这个现象被称为‘ValveEffect’，这就是为什么铝电解电容具有极性的原因，假如电解电容的两个电极都有氧化层，则构成无极性电容。
许多文章报导了铝电解电容反向电压的阈值现象的机理，叫做氢离子理论（Hydrogeniontheory），当电解电容接受反向直流电压的时分，即电解液的阴极接受正向电压而氧化层接受负电压，集合在氧化层的氢离子就将穿过介质到达介质和金属层的鸿沟，转化成，的胀大力使得氧化层掉落，因此电流在击穿电解液后直接流转电容，电容失效，这个直流电压十分小，在1~2V的反向直流电压效果下，铝电解电容在几秒钟就会因为氢离子效应而当即失效。相反，当电解电容接受正向电压时分，负离子集结在氧化层之间，因为负离子的直径十分大，其并不能击穿氧化层，所以能接受较高电压。
名词解释：
1.阳极（anode）：阳极铝层，即电解电容的正极。2.阴极（cathode）：电解液层。
3.电介质（Dielectricdi）：附着在铝层表面的氧化铝层。
4.阴极箔（CathodeFoil）：衔接电解液和外部的层，这层在制作中并不需求氧化，可是在实践中因为在蚀刻过程中铝简单被氧化，所以其构成了一个天然被氧化的氧化层，这个氧化层能够接受1~2v的电压。
5.绝缘纸(spacerpaper):阻隔阴极和阳极，让他们不直接短接，并吸附必定量的电解液。
有极性电容反接后会怎样样？
假如电容容量很小，耐压很高，作业电压低的话，反接看不出来啥；假如容量稍大（100UF以上），耐压离作业电压近，电容不会超越10分钟就坏，坏的表现形式是：先鼓包，再吹气，然后爆浆。
有极性电容器反接会爆破，是不是说不能直接接在沟通电源上?
不能接到沟通电源上，因为这个有极性电容规划就是用在直流电源上，作滤波用，我本来也问过这种问题，想了良久，一直在问“电容不是隔直通交的吗，怎样有极性电容就不能用在沟通电源上呢？”，因为这个有极性电容内部有特殊的物质，这个物质不能接受反压，假如通到沟通电上就会反向击穿或爆破。
有极性电容不能反接，为何答应沟通负半周经过？
沟通信号在必定条件下能够把电容当作短路，此刻沟通信号的负半周怎样处理？莫非要上拉成直流？
沟通信号有必要承载在直流电流上，正是要上拉成直流！
有极性电容作业时正极电位必定要高于负极.不然电容漏电----轻则电路无法作业,重则电容爆破。
极性电容接反为什么会短路？
极性电容内部结构分为正极、介质层、负极，介质层具有单向导电的性质，当然接反后产品介质层就起不到绝缘的效果了，电容天然就短路了。
为什么把电解电容器正负极接反时电阻率变小？
涉及到电解电容器的原理：正接时电容器的正极会构成极薄的氧化膜（氧化铝）来作为电介质；反接时金属铝薄片（电容正极）是接电源负极的，会电解出H2来而不会构成氧化膜，另一电极因为材料不同也不会构成能够作为电介质的氧化膜。
铝电解电容器是由经过腐蚀和构成氧化膜的阳极铝箔、经过腐蚀的阴极铝箔、
中间隔着电解纸卷绕后，再浸渍作业电解液，然后密封在铝壳中而制成的。因为电解电容器存在极性，在运用时有必要留意正负极的正确接法，不然不只电容器发挥不了效果，并且漏电流很大，短时间内电容器内部就会发热，损坏氧化膜，随即损坏。
电解电容是电容的一种，介质有电解液涂层，有极性，分正负不行接错。电容(Electriccapacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。电解电容器特色一：单位体积的电容量十分大，比其它品种的电容大几十到数百倍。电解电容器特色二：额外的容量能够做到十分大，能够简单做到几万μf乃至几f（但不能和双电层电容比）。电解电容器特色三：报价比其它品种具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比方铝等等。制作电解电容的设备也都是普通的工业设备，能够大规模出产，本钱相对比较低。电解电容器一般是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极一般选用二氧化锰。因为均以电解质作为负电极（留意和电介质差异），电解电容器因此得名。有极性电解电容器一般在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等效果。一般不能用于沟通电源电路，在直流电源电路中作滤波电容运用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相衔接，阴极（负极）与电源电压的负极端相衔接，不能接反，不然会损坏电容器。
无极性电解电容器一般用于音箱分频器电路、电视机S校对电路及单相电动机的起动电路。电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量规模较大，一般为1~1000μF，额外作业电压规模为6.3~450V。其缺陷是介质损耗、容量差错较大（较大答应误差为+100%、-20%），耐高温性较差，寄存时间长简单失效。
有极性电容和无极性电容在功用、原理结构上的差异.
有极性电容是指电解电容一类的电容,它是由阳极的铝箔和阴极的电解液别离构成两个电极,由阳极铝箔上发生的一层氧化铝膜做为电介质的电容.因为这种结构,使其具有极性,当电容正接的时分,氧化铝膜会因为电化反响而保持稳定,当反接的时分,氧化铝层会变薄,使电容简单被击穿损坏.所以电解电容在电路中有必要留意极性.普通的电容是无极性的,也能够把两个电解电容阳极或阴极相对串连构成无极性电解电容.
1、原理上相同。（1）都是存储电荷和开释电荷；（2）极板上的电压（这儿把电荷堆集的电动势叫电压）不能骤变。（3）差异在于介质的不同、功用不同、容量不同、结构不同致运用环境和用处也不同。反过来讲，人们依据出产实践需求，试验制作了各种功用的电容器来满意各种电器的正常作业和新设备的作业。跟着科学技术的开展和新材料的开掘，更优质、多样化的电容器会不断涌现。2、介质不同。介质是什么东西？说穿了就是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多选用电解质做介质材料，一般同体积的电容有极性电容容量大。别的，不同的电解质材料和工艺制作出的有极性电容同体积的容量也会不同。再有就是耐压和运用介质材料也有密切联系。无极性电容介质材料也许多，大多选用金属氧化膜、涤纶等。因为介质的可逆或不行逆功用决议了有极、无极性电容的运用环境。
3、功用不同。功用就是运用的要求，需求较大化就是运用的要求。假如在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话，并且要到达滤波要求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。所以作为滤波只能运用有极性电容，有极性电容是不行逆的。就是说正极有必要接高电位端，负极有必要接低电位端。一般电解电容在1微法拉以上，做巧合、退巧合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉以下，参加谐振、巧合、选频、限流、等。当然也有大容量高耐压的，多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移持平用处上。无极性电容品种许多，不逐个赘述。
4、容量不同。前面现已讲过同体积的电容器介质不同容量不等，不逐个赘述。5、结构不同。原则上讲不考虑尖端放电的情况下，运用环境需求什么形状的电容都能够。一般用的电解电容（有极性电容）是圆形，方型用的很少。无极性电容形状千奇百变。像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等，看在什么地方用了。当然还有无形的，这儿无形指的就是分布电容。关于分布电容在高频和中频器材中决不行忽视。
功用上是相同的。首要差异是在容量上，受材料结构的影响，一般无极性电容的容量都比较小，一般在10uF以下，而极性电容的容量遍及较大。比方在进行电源滤波的时分，你不得不运用大容量的极性电容。
电路规划的一个根本原则就是要求规划者充沛了解和把握实践中的元器材，所用的元器材尽量是标准件，通用件，较好是市场上较普通的类型（元器材的通用性越好，收购越简单，供货商产值越大，收购本钱越低）。关于图纸中所用元器材，要是只需定做才干取得的材料，其本钱必定不低。假如是定做都不能取得，那这张规划图就等同于废纸。
PS:你说的仅仅电源退耦电容，大电容合适滤除低频信号，小电容滤除高频信号（原理见电路根底，容抗与频率的联系部分）。
不过退耦仅仅是电容的一个效果，电容还有其他效果，不同品种的电容特性，用法都有很大差异，原理图上的电容仅仅一个符号罢了，背面的技巧多着呢。这方面跟经历很有联系，不行能速成，只能经过实践渐渐堆集。
纯沟通电路中，只能运用无极性电容器。
在直流电压叠加沟通信号的电路中，且能确保叠加后的较低电压不会成为负值，就能够运用有极性的电容器。
在容量相同的情况下，有极性的电容器的体积和本钱都远小于无极性的电容器，所以需求较大的电容量情况下，电容器的体积是一个较大的对立，能用无极性的电容器的场合，都天然会用有极性的电容器代替，不只处理了体积问题，本钱也低许多，何其不乐。
大电容能够滤除较低频率以上的沟通信号，小电容则只能滤除较高频率以上的信号。需求多大的电容器，需求依据欲滤除信号的频率和需求滤除的分贝来断定。
总的来说，在两个导体之间只需有电场存在就会在这两个导体间发生电容，而这个电容的容量有多大，跟两导体之间的电场强度、间隔、电介质和电源的频率有关。在电子电路中，假如电压和频率、电容器的容量、电容器的“品质因数”以及装置条件现已设定不变的情况下，选用何种原料的电容器就成了决议性要素了。
电容器在电子电路中首要是作；信号的巧合、RC电路中伏安特性的微分如积分、振荡电路中的“槽路”、旁路和电源滤波等。
电容器的品种区别是按电容器里边的电介质来差异的，有；
1.空气电容器；用空气作电介质的电容器，如；收音机里边“调谐”用的可变电容器
2.纸质电容器；用一种专用的电容纸做电介质的电容器。3.电解电容器；用电解质作电介质的电容器。4.云母电容器；用天然的云母作电介质的电容。5.瓷片电容器；用单层陶瓷材料作电介质的电容器。
6.独石电容器；也是用陶瓷材料作电介质的电容器，为了处理单层瓷片电容器容量小的缺陷，实践就是用多个瓷片电容串联起来的电容器；7.涤纶功电容器；用尼龙材料作电介质的电容器。
8.铌电容器；它用金属铌[ní]做正极，用稀硫酸等配液做负极，用铌表面生成的氧化膜做介质制成的一种电容器
9.钽电容器；是一种用金属钽（Ta）作为阳极材料而制成的一种电容器。10.绕线式电容器；是一种用金属丝绕在电介质上作电极的电容器，可用改动金属丝的匝数的方法来调整电极面积巨细然后调整容量的巨细。
11.油浸纸质电容器；用一种中性砊物油来做电介质的电容器，多用在电力系统。......
电容器又分；固定电容、可变电容和可调电容三种。
大多是做成固定容量不变的。
可变电容；可在必定的容量规模内自在调理的电容器，如；收音机里能够手动调谐选台用的那就是可变电容
可调电容（也称半可变电容）；在必定的规模内可调整的电容器，如；瓷介微雕电容和线绕电容。
不能说“容量大的电容就有极性”，这点说错了，比方，用在电力系统中做相位角调整和用在发动电络中做消弧用的电容，容量有时做得很大，可是不分极性的。
无极性电容和无极性电解电容器相同吗？不是一回事。
绝大多数品种的电容都是无极性的，唯一电解电容有极性，电解电容傍边，又有很特殊的无极性电解电容。与普通电容比较，电解电容的容量大、报价低、体积小是其他电容无法比拟的，可是电解电容一般都有极性，并且作业可靠性、耐压、耐温、介质损耗等目标都不如其他电容。所谓无极性电解电容，实践上就是将两个相同的电解电容背靠背封装在一起。这种电容损耗大、可靠性低、耐压低，只能用于少量要求不高的场合。
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。
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。
铝塑复合板为什么不能用于高层修建?
2018-01-05 11:01:26
铝塑复合板为什么不能用于高层修建， 主要原因为：1．从强度制造结构上考虑，复合板折弯边仅靠0．5mm铝板强度； 2．质量优秀的铝塑复合板运用年限10-20年，用在高层替换困难；3．更重要是，二层铝板间夹塑料，塑料是不良导电体，不防雷。再加上高压的雷电会击穿很薄的0．5mm铝板。在国外各种品牌铝塑板阐明书上的相片很少看到用在高层。
为什么铜线和铝线不能连接在一起？
2019-01-09 09:34:03
主要有以下三大原因——
铜和铝的化学及物理性质差距非常大
所以铜铝不应直接连接。当然，铜铝连接是不可避免的，当需要连接时，一般采用铜铝过渡线夹，铜铝过渡接头，铜线搪锡或铝线搪锡后直接连接。
铜铝两种金属的电化性质不同
如果将他们直接连接，一旦遇水，二氧化碳及其他杂质形成的电解液时，就形成了一种化学电池，这是由于铝易于失去电子成为负极，铜难以失去电子成为正极，于是在正负极之间就形成了一个1.69V的电动势，并有一个很小的电流通过，腐蚀铝线，即所谓的电化腐蚀。这样就会引起铜铝之间接触不良，接触电阻增大。当有电流通过时，将使接头部位温度升高，而温度升高且更加速了接头腐蚀，增加了接触电阻，造成恶性循环，直至烧毁。
铜和铝是两种不同的金属
将它们简单连接在一起会发生电化学反应（腐蚀）。时间稍长，连接处接触电阻会增大、发热，造成电路时通时断，电压忽高忽低，甚至引起火灾。
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。
为什么用铜棒？
2019-03-06 11:05:28
为什么用铜棒？
为什么不能电解氧化镁
