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前沿|当石墨烯“遇上”碳纳米管原来增韧机理

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2018-08-09 14:03   浏览:

前沿|当石墨烯“遇上”碳纳米管原来增韧机理

  2015年7月,伊朗与伊核问题六国(美国、英国、法国、俄罗斯、中国和德国)达成伊核问题全面协议。根据协议,伊朗承诺限制其核计划,国际社会解除对伊制裁。今年5月8日,特朗普宣布美国退出伊核问题全面协议,并将重启对伊制裁。伊朗则表示有能力应对美国重启对伊制裁带来的压力和困难。

  事实上,石墨烯在锂电其他领域的应用已经开始走向成熟了,比如最近有企业利用石墨烯制成动力电池膜,可以非常有效的提升低温性能,也有企业将石墨烯用在结构件上。

  进一步地,Jun Lou等人用原位透射电子显微镜拉伸实验及分子动力学模拟确认并证实“钢筋石墨烯”的增韧机制。证明嵌入的碳纳米管可以使得裂纹扩展发生偏转弯折,而且可以桥连已断裂裂纹。

  宁波材料所最近成功地突破了GP改性防腐涂料的技术瓶颈,开发了具有我国自主知识产权的新型GP改性重防腐涂料,其盐雾寿命超过6 000h,处于国际领先水平。目前我国的GP重防腐涂料已用于防静电储油罐、电网塔架、光伏设备、船舶、航空航天、石化装备、海洋工程等。

  据悉,该复合材料作为锂及钠离子充电电池的负极材料,可将电池充放电容量提高两倍以上,且能延长重复使用寿命,或将可以解决现如今电池容量和寿命不可兼得的问题。

  国务院关税税则委员会发布公告 决定对原产于美国约160亿美元进口商品加征关税

  意大利雅斯特大学发现一种新的抑制神经突触的方法,所制得的氧化GP纳米片可在不影响细胞活性的同时抑制神经元信号。

  完美的石墨烯是最强的材料之一,但是它的抗断裂韧性仍需进一步提高。石墨烯与其它二维材料的抗断裂能力与其断裂过程中的所表现出来的脆性相关,而且脆性使得二维材料的机械性能评估变得极其困难。

  “在现代化的单兵特种作战装备中,士兵的负荷中有三分之一的重量来自电池,然而现有的电池系统只能续航72小时。”金钟说,“开发质量体积小、续航时间长、输出功率大、安全性高、更适合穿戴的新电池系统,在信息化作战、无人机、水下航行器等国防应用方面具有特别重要的意义。”(陶朵朵整理)

  在电子领域,科学家们还研发了透明导电膜、氢气传感器和万亿赫兹振动元件、3D打印导电长丝、筐体散热材料等。

  这项工作提供了石墨烯杂化材料断裂过程的机理分析,并确定了二维材料可以被有效增韧。杂化石墨烯材料的制备,为其它二维复合材料开启了新思路,而且可以根据其柔性设备应用的需求进行机械定制。

  宁波墨西科技有限公司建成了500t/a的GP生产线,并正式投产,产品通过了专家的验收。

  龙聚新材料公司技术来源于中科院宁波材料所生物基高分子团队开发的工艺路线,原料纤维素和木质素来源于生产功能糖后的玉米芯废渣,低成本制备生物基石墨烯。该产品已经申请国家技术发明专利。与石墨来源石墨烯产品相比,该产品原料利用农林废弃物加工功能糖后的废渣,成本低廉、来源广泛。龙力生物将继续结合企业循环经济技术优势和当地产业优势,加快石墨烯项目建设,向“特色化、差异化”发展,抢占未来产业竞争制高点。

  2015年曾轰动世界的GP电池,是由西班牙Alcoa大学和西班牙石墨烯公司共同研发的,据称未来的电动汽车只需充电8~10min,就可续驶1 000km。

  近日,美国Rice大学的Jun Lou等人,对碳纳米管嵌入石墨烯的“钢筋石墨烯”进行了全面的力学研究。Jun Lou及其合作者采用自主设计的微观力学器件对“钢筋石墨烯”进行了原位拉伸实验,并结合分子动力学模拟揭示了植入的碳纳米管提升石墨烯材料断裂韧性的机理。相关成果以“Toughening Graphene by Integrating Carbon Nanotubes”为题发表在ACS Nano上。

  起初对于石墨烯在锂电池里的应用研究,无数人报以巨大的期望,相信石墨烯会引起未来电池界的改革;随后希望带来失望,让锂电人不屑一顾;最后以石墨烯浆料的形式沦为导电剂,算是泯然于众人矣。现在提起石墨烯,正常人的第一想法大概是“吹牛皮”或是“很遥远”,如果将石墨烯作为电池核心材料看,确实还比较遥远,但如果作为辅助材料,远远不是沦为导电剂的泯然众人。

  不难想象,在不久的将来可以在动力电池上看到更多石墨烯的影子。尽管距成为主材还相去甚远,但在锂电技术竞争升级的背景下,石墨烯带来的性能提升相当弥足珍贵。因此,石墨烯在锂电领域的第二春或许并不太远。石墨烯给锂电池带来新性能 石墨烯在锂电领域的第二春或许并不太远返回搜狐,查看更多

  单层GP在室溫下的导热系数高达5 300W/(m·K),多层(2~4层)GP的导热系数约为2 800~1 300W/(m·K),以GP为添加剂的高导热材料,因具有比表面积大、热稳定性和化学稳定性好、疏水、易进行化学修饰等特点,今后有望在高性能电子元器件、复合材料、发射场材料、气体传感器和储能等广泛领域得到应用,也是优良的热控材料。

  在比较石墨烯和钢筋石墨烯中裂纹扩展后,研究人员发现石墨烯以线性脆性方式断裂,“钢筋石墨烯”的断裂由碳纳米管引导和重新定向,从而产生锯齿形断裂表面。

  该公司同时研究GP增强丙烯酸树脂,GP添加量只需1%~8%就可提高力学和物理性能、电性能和耐热性,刚性和强度可提高200%。可应用于导热模具、电磁干扰屏蔽包入物和轻量风电叶片。

  “无论哪种能源器件,如果做成柔性、便携和集成化的,都可能开拓新的应用领域。”在金钟“手”里,电池就好像没了脾气般能变成想要的形状。光电转换效率达到9.5%,可以弯折、缠绕、打结,能够实现仅需7秒钟的快速充电除了储能电池,金钟课题组在柔性太阳能电池方面也取得了新的成果。

  白宫声明说,此次制裁将涉及伊朗政府购买美元;黄金等贵金属交易;工业用石墨、钢、铝、煤炭和软件;与伊朗货币相关交易;与伊朗政府发行主权债务相关活动;伊朗汽车行业。美国将于11月5日重启对伊朗剩余部分制裁,涉及伊朗港口运营商,能源、航运和造船行业;石油类交易;外国金融机构与伊朗央行交易。

  这种根本改变树脂和粘合剂的能力很重要,使设计师有能力创制和开发成本可行的高性能复合材料结构件,应用于工业和汽车结构材料、体育用品和尔后的航空航天等广泛的产业领域。

  洛桑联邦理工大学(EPFL)和瑞士日内瓦大学共同开发了一种可用于制作微型芯片的新型GP过滤器,使芯片的无线数据传输速度有望达到目前芯片的10倍。

  研究表明,将碳纳米管引入块状材料可以显著增韧和增强材料,这一设计理念与宏观材料采用钢筋嵌入混凝土来增韧类似。到目前为止,许多研究都集中在将碳纳米管有效分散到块体材料,如金属、聚合物和陶瓷,制备既强又韧的纳米复合材料。近年来,一维碳纳米管和二维石墨烯已被成功地结合在一起,制成了所谓的“钢筋石墨烯”,但是有关碳纳米管如何增韧石墨烯的效果和原因还不明确。

  首先,Jun Lou等人通过一种有效的二维材料“干转移”方法将单层“钢筋石墨烯”成功地转移到自主研制的微观力学器件上,并在扫描电子显微镜内进行了单轴拉伸试验以获取“钢筋石墨烯”的力学性能及断裂行为。