石墨烯/环氧树脂复合材料的介电性能研究

通过Staudenmaier法制备了完全氧化的氧化石墨(GO),并通过高温热膨胀制备了单层石墨烯(graphene)。用FT-IR和TG对GO的氧化程度、含氧官能团进行了表征,用SEM和TEM对天然石墨(NG)、GO和graphene的微观结构进行了分析。利用超声共混法制备了graphene/环氧树脂介电纳米复合材料,介电性能的测试表明,graphene的加入使环氧树脂介电常数大幅提高,当graphene添加量为0.25%(质量分数)时,材料介电常数达到25,是纯环氧树脂的4倍,介电损耗0.11。这为石墨烯在介电储能方面的应用和低成本介电复合材料的制备提供了新思路。

石墨/聚苯乙烯插层复合材料的介电性能研究

采用浓酸处理和高温快速热冲击的工艺制备了单层石墨。用高分辨透射电镜观察了其有序的微观结构,并做了选区电子衍射分析。使用热压成型的工艺制备了单层石墨/聚苯乙烯(PS)复合材料。介电性能测试表明该复合材料的渗流阈值仅为0.1%(质量分数),这样低的渗流阈值有利于使用该类材料的电容器向微型、轻质发展。同时还发现,采用电场诱导和不施加电场的情况下制备的单层石墨/聚苯乙烯复合材料的介电性能有较大区别。

石墨烯的制备及石墨烯/PVDF复合材料介电性能的研究

通过Staudenmaier法制备了完全氧化的氧化石墨(GO),并通过高温热膨胀制备了单层石墨烯(graphene)。用FT-IR、TG和XRD对GO的氧化程度、含氧官能团进行了表征;Graphene的XRD测试结果证明了单层石墨的存在。利用超声共混法制备了graphene/PVDF介电纳米复合材料。介电性能的测试表明:Graphene的加入使PVDF介电常数大幅提高,当graphene添加量为0.25%(质量分数)时,材料介电常数接近16,是纯PVDF的1.7倍,这为石墨烯的应用和低成本介电复合材料的制备提供了新思路。

银反点阵列/TiO_2材料的制备及光催化性能研究

采用胶体晶体模板技术和磁控溅射工艺,制备了银反点阵列修饰TiO_2薄膜。用扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪等手段对复合薄膜的结构和光催化性能进行了表征。结果表明,银反点阵列具有优良的导电性能,可有效抑制光生载流子的复合,增强载流子输运的效率,使TiO_2的光催化性大幅提升。

模板组装微结构技术在贵金属新材料开发中的应用

模板组装微结构技术使贵金属微观结构的精确设计、控制及合成成为可能,贵金属有序结构及核壳结构是减少贵金属用量并提高其性能的典型形式。其将结构本身新奇的物理化学性质与贵金属的优异特性有机结合,已成为贵金属材料研究的一个崭新方向和材料科学的研究热点。结合笔者的近期工作,总结与评述了近年来国内外在贵金属有序材料和贵金属核壳材料领域的一些主要进展和研究成果,并分析了其发展前景和今后的研究方向。

材料的纳米可控制备技术在贵金属新材料开发中的应用

纳米可控制备技术可对贵金属的微结构进行设计和可控制备,可按照性能需要制备出具有特定微结构和功能的贵金属新材料,将纳米结构与贵金属的优异特性结合,是减少贵金属用量并提高其性能的有效手段,已成为贵金属材料研究的一个崭新方向和材料科学的研究热点。结合作者研究团队在纳米可控制备技术开发贵金属新材料领域的研究,评述了近年来国内外在该领域的主要进展和成果。

金-烷基硫醇的自组装及其聚合物基复合材料的介电性能

采用简单的水溶液法自组装合成了金的十二烷基硫醇纳米粒子,并用透射电子显微镜(TEM)对其微观结构形貌进行观察,发现形成一种核壳结构材料(记为Au@S-R12)。红外光谱(IR)证实烷基硫醇有机层已与金核相连。X射线光电子能谱分析(XPS)表明金的表面已附着了硫元素。同时还对其热性能和光性能分别做了热失重分析(TGA)和紫外-可见光谱测试。通过溶液浇注和热压成型工艺制备了Au@S-R12/聚合物复合材料,并对其介电性能进行分析,结果表明:Au@S-R12/PS复合材料在低频时具有超高的介电常数,这归因于烷基硫醇有机层有良好的电子阻隔性。

基于TRIZ理论的一种减少已破裂烧杯内溶液损失的方法研究

文章运用TRIZ理论,在分析已发生破裂的烧杯与减少烧杯内溶液损失所存在的技术矛盾的基础上,通过查找矛盾矩阵表,得到推荐的发明原理,并对被推荐的发明原理进行分析,找到了两种基于虹吸原理和多孔材料的解决该问题的方法。

2D70铝合金热变形行为及加工图

采用THERMECMASTOR-Z热模拟实验机对2D70铝合金进行等温恒应变速率压缩实验，基于加工图技术研究该合金在320-530℃和0.001-70.0 s-1范围内的变形特性，并优化出适宜的变形热力学参数范围。结果表明：在热变形过程中，随着真应变的增加，合金的变形失稳区域增大。当应变速率较大（≥1.0 s-1）时，变形多处于失稳区域；当变形温度低于350℃、应变速率大于1.0 s-1时，微观组织中出现了裂纹；当变形温度高于500℃、应变速率大于1.0 s-1时，易出现机械失稳；而在变形温度低于350℃、应变速率低于0.1 s-1时，微观组织中出现楔形裂纹。综合加工图以及微观组织观察结果，获得了试验参数范围内热变形的最佳工艺参数，变形温度为370-460℃、应变速率为0.004-0.1 s-1。