石墨烯基复合材料的研究进展

《镀镍石墨烯-2024铝基复合材料热变形行为研究》镀镍石墨烯-2024铝基复合材料热变形行为研究一、引言随着现代工业技术的不断发展，对于材料性能的要求也日益提高。

在众多新型材料中，镀镍石墨烯/2024铝基复合材料因其独特的物理和化学性能，近年来在工程领域受到了广泛的关注。

该复合材料由2024铝合金为基体，镀有镍层覆盖的还原氧化石墨烯作为增强材料构成，具有优异的力学性能、热稳定性和导电性。

因此，对这种复合材料的热变形行为进行研究，对于优化其加工工艺、提高材料性能具有重要的意义。

二、材料制备与实验方法镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的制备主要采用物理气相沉积法在石墨烯表面镀上一层镍膜，然后将镀有镍膜的石墨烯与2024铝合金进行复合。

本实验中，通过调整热处理工艺和材料组成，研究了不同温度和速率下的热变形行为。

实验中采用的热处理温度范围为XXX-XXX℃，热处理速度为X℃/min。

三、热变形行为研究1. 温度对热变形行为的影响实验结果表明，随着热处理温度的升高，镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的热变形行为发生了明显的变化。

在较低的温度下，材料表现出较好的稳定性，热变形程度较小；随着温度的升高，材料的热变形程度逐渐增大。

这主要是因为高温下材料的晶格振动加剧，导致晶格滑移和位错迁移等现象发生，从而引起材料的热变形。

2. 速率对热变形行为的影响在相同温度下，热处理速度对镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的热变形行为也有显著影响。

较快的热处理速度会导致材料内部温度梯度增大，进而引起应力集中和材料内部结构的破坏，导致热变形程度增加。

相反，较慢的热处理速度使材料内部温度分布均匀，有助于减小内部应力，降低热变形程度。

四、分析与讨论本实验研究表明，镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的热变形行为受到温度和速率两个因素的影响。

这主要归因于这两个因素对材料内部晶格结构、原子运动以及应力分布的影响。

此外，镀有镍层的石墨烯作为增强材料在高温下也发挥了重要作用，其良好的导热性能和较高的强度有助于提高材料的热稳定性。

石墨烯增强铜基复合材料的研究进展林正得;张强;王强;戴丹;舒圣程;李傲;吴明亮;杨明阳;韩钰;祝志祥;陈保安;丁一【摘要】石墨烯具有超高的比表面积和优异的力学性能,是铜基复合材料理想的增强体.传统的粉末冶金工艺很难解决石墨烯在铜基体中的分散问题,以及石墨烯与铜基体结合性差的难题.随着近些年研究者对石墨烯-铜界面问题深入的探索,一些新的制备工艺不断出现.本文系统地介绍和对比了近几年石墨烯增强铜基复合材料的制备工艺,概述了关于石墨烯/铜复合材料力学性能的研究进展,总结了石墨烯增强铜基复合材料力学性能的机理,并对未来石墨烯增强铜基复合材料的研究重点进行了展望.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2019(034)005【总页数】9页(P469-477)【关键词】石墨烯;铜基复合材料;力学性能;增强机理;综述【作者】林正得;张强;王强;戴丹;舒圣程;李傲;吴明亮;杨明阳;韩钰;祝志祥;陈保安;丁一【作者单位】中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部,宁波315201;中国科学院大学,北京 100049;全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室,北京 102209;国网山西省电力公司,太原 030001;中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部,宁波 315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部,宁波 315201;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部,宁波 315201;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部,宁波315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部,宁波 315201;中国科学院大学,北京 100049;全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室,北京 102209;全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室,北京 102209;全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室,北京 102209;全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室,北京102209【正文语种】中文【中图分类】TG146铜及铜合金具有优异的导电导热性能, 良好的塑性、韧性与延展性, 广泛应用于电子电气行业、机械制造业等领域, 在现代工业体系中占有重要位置。

TiO2石墨烯复合材料光催化降解O3研究一、本文概述随着环境污染问题日益严重，寻求高效、环保的污染物降解技术已成为科研领域的重要课题。

其中，光催化技术以其独特的优势，如反应条件温和、能源消耗低、二次污染小等，受到了广泛关注。

在众多光催化剂中，二氧化钛（TiO2）因其无毒、稳定性好、光催化活性高等特点，被广泛应用于光催化降解有机污染物的研究中。

然而，传统的TiO2光催化剂存在光生电子-空穴复合率高、对可见光利用率低等问题，限制了其在实际应用中的性能。

近年来，石墨烯作为一种新兴的二维纳米材料，因其优异的导电性、高比表面积和良好的化学稳定性，在光催化领域展现出巨大的应用潜力。

通过将石墨烯与TiO2复合，可以有效提高光生电子-空穴的分离效率，增强可见光吸收，从而提升光催化性能。

因此，TiO2石墨烯复合材料在光催化降解有机污染物领域具有广阔的应用前景。

本文旨在研究TiO2石墨烯复合材料在光催化降解臭氧（O3）方面的性能。

通过文献综述，梳理了TiO2和石墨烯的基本性质、光催化原理及在光催化降解有机污染物方面的研究进展。

详细介绍了TiO2石墨烯复合材料的制备方法、表征手段以及光催化降解O3的实验过程。

对实验结果进行了深入分析，探讨了TiO2石墨烯复合材料在光催化降解O3过程中的反应机理和影响因素，为进一步提高TiO2石墨烯复合材料的光催化性能提供了理论依据和实践指导。

二、文献综述自二十一世纪以来，随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严重，尤其是大气中的臭氧（O₃）污染已成为全球关注的热点问题。

O₃作为一种强氧化剂，虽然在地面上浓度较低，但其对生态环境和人体健康的影响不容忽视。

因此，寻找高效、环保的O₃去除方法成为了研究焦点。

在众多技术中，光催化降解因其操作简便、条件温和且能利用太阳能等优点而受到广泛关注。

TiO₂作为一种经典的光催化剂，因其稳定性好、无毒无害且光催化活性高而被广泛研究。

然而，纯TiO₂存在光生电子-空穴对复合率高、可见光响应差等问题，限制了其在光催化领域的应用。

《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》篇一ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究摘要：本文重点研究了氧化锌（ZnO）及其与石墨烯复合材料的气敏性能。

通过制备不同比例的ZnO/石墨烯复合材料，分析其气敏传感性能的优化过程及原理。

本论文的研究旨在揭示ZnO基复合材料在气体传感领域的应用潜力，为未来气敏传感器件的研发提供理论依据。

一、引言随着科技的不断发展，气体传感器在环境监测、工业安全和智能生活等领域得到了广泛应用。

其中，ZnO因其良好的物理化学性质，被广泛应用于气敏传感器件中。

然而，单纯的ZnO气敏传感器仍存在响应速度慢、灵敏度低等缺点。

因此，将ZnO与具有高导电性的石墨烯材料复合，以提高其气敏性能成为研究热点。

二、材料制备与表征1. 材料制备本实验采用溶胶-凝胶法结合热处理工艺制备了不同比例的ZnO/石墨烯复合材料。

通过调整石墨烯的掺杂比例，获得了不同组分的复合材料。

2. 材料表征利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱等手段对所制备的ZnO及ZnO/石墨烯复合材料进行表征，分析其晶体结构、形貌和成分。

三、气敏性能测试1. 测试方法采用静态配气法对所制备的ZnO及ZnO/石墨烯复合材料进行气敏性能测试。

在室温下，向测试腔中注入不同浓度的目标气体（如乙醇、甲醛等），记录传感器件的电阻变化。

2. 测试结果与分析实验结果表明，ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能明显优于纯ZnO。

随着石墨烯掺杂比例的增加，复合材料的响应速度和灵敏度均有所提高。

此外，复合材料还表现出良好的选择性和稳定性。

四、气敏性能优化原理1. 石墨烯的作用石墨烯的高导电性和大比表面积有助于提高ZnO基复合材料的气敏性能。

石墨烯的掺杂能够增强材料的电子传输能力，提高传感器件的响应速度。

同时，石墨烯的引入增大了材料的比表面积，有利于气体分子的吸附和脱附。

2. 晶体结构与气敏性能的关系ZnO的晶体结构对其气敏性能具有重要影响。

石墨烯增强金属基复合材料的研究报告摘要：本研究报告旨在探讨石墨烯在金属基复合材料中的应用。

通过对石墨烯增强金属基复合材料的制备方法、性能表征以及应用领域的研究，我们发现石墨烯的引入可以显著提高金属基复合材料的力学性能、导电性能和热稳定性。

这对于开发高性能金属基复合材料具有重要意义。

1. 引言金属基复合材料是一种由金属基体和增强相组成的材料。

传统的金属基复合材料通常由金属基体和陶瓷增强相构成，但其力学性能和导电性能有限。

石墨烯作为一种具有独特结构和优异性能的二维材料，被广泛应用于各个领域。

因此，将石墨烯引入金属基复合材料中，有望提高其综合性能。

2. 石墨烯增强金属基复合材料的制备方法目前，石墨烯增强金属基复合材料的制备方法主要包括机械合金、电化学沉积、化学气相沉积等。

机械合金方法是将石墨烯与金属粉末一同进行球磨、挤压等工艺，使石墨烯均匀分散在金属基体中。

电化学沉积方法是通过电化学反应在金属表面沉积石墨烯。

化学气相沉积方法是在金属基体表面通过化学反应沉积石墨烯。

这些方法各有优劣，需要根据具体应用需求选择适合的制备方法。

3. 石墨烯增强金属基复合材料的性能表征石墨烯增强金属基复合材料的性能主要包括力学性能、导电性能和热稳定性。

通过拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试，可以评估复合材料的强度、硬度和韧性等指标。

导电性能可以通过电阻率测试来评估，石墨烯的高导电性使得复合材料具有优异的导电性能。

热稳定性可以通过热重分析等方法来评估，石墨烯的高热稳定性有助于提高复合材料的耐高温性能。

4. 石墨烯增强金属基复合材料的应用领域石墨烯增强金属基复合材料在各个领域都有广泛的应用前景。

在航空航天领域，石墨烯增强金属基复合材料可以用于制造轻质高强度结构材料，提高飞行器的载荷能力和燃油效率。

在电子器件领域，石墨烯增强金属基复合材料可以用于制造高性能导电材料，提高电子器件的工作效率和稳定性。

在能源领域，石墨烯增强金属基复合材料可以用于制造高效能储能材料，提高能源存储和转换效率。

原位合成铜@石墨烯复合材料的研究进展王亚革;于镇洋【摘要】具有二维结构的石墨烯同时兼具优良的力学性能和独特的电学特性,成为改善铜基复合材料的新型增强体;然而,如何实现石墨烯均匀分散并获得与铜基体良好的界面结合是提高铜基复合材料综合性能的关键.研究发现,采用原位合成工艺可实现石墨烯与铜基体以范德华力紧密结合,避免石墨烯团聚或分散不均带来的缺陷.这种有效的结合方式不仅提供了新的界面电子传输通道,而且可以有效提高复合材料的机械性能.本文主要探讨了新型石墨烯增强铜基复合材料的研究现状,综合对比了多种原位合成制备方法及材料性能,并就目前原位合成工艺存在的优缺点进行了比较和提出前瞻性建议,为实现Cu@石墨烯复合材料在各领域中的应用提供新的思路.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)020【总页数】4页(P184-187)【关键词】石墨烯;原位合成;铜基复合材料【作者】王亚革;于镇洋【作者单位】天津工业大学机械工程学院,天津西青 300387;天津工业大学机械工程学院,天津西青 300387【正文语种】中文【中图分类】TB331随着现代科技水平的不断发展，对高强、高导材料的综合性能提出了更高的要求，铜合金材料因为有着良好的导电、导热性成为目前研究热点[1-4]。

纯铜的综合机械性能较差限制了其实际应用，而传统的金属基复合材料很难同时满足电学和机械性能的要求，其中传统的增强体如：氧化铝、碳化硅、氮化物、硼化物等虽然显著提高了复合材料的强度，但其无机材料性质很难同时维持或进一步提升铜基体复合材料的高导、高韧性能。

因此如何在不损失纯铜良好导电性、导热性的基础上提高其强度和硬度成为重点的研究方向。

研究发现，采用兼具优良机械性能与电学性能的增强体材料对铜的综合性能提升具有促进作用[5-8]。

而新兴的纳米增强体如：一维碳纳米管/纤维、二维石墨烯等因为具有独特的导电性和较好的综合机械性能等特点，已尝试应用于增强铜基复合材料领域。

石墨烯在聚合物改性中的研究进展
石墨烯是一种由碳原子组成的二维薄片材料，具有极高的导热性、高强度和优异的电
子特性。

石墨烯被广泛应用于聚合物材料的改性中。

石墨烯与聚合物的结合可以通过物理混合、化学修饰或共聚合等方法实现。

物理混合
是最简单的方法，通过将石墨烯纳入聚合物基体中，可以显著改善聚合物的导热性能。

物
理混合的方法存在石墨烯分散性差、聚合物基体与石墨烯之间相互作用弱等问题，限制了
其应用。

石墨烯在聚合物改性中的应用有着广泛的研究领域。

石墨烯可以用于改善聚合物的导
热性、机械性能和电学性能。

将石墨烯引入聚合物基体中可以显著提高聚合物的导热性能，用于制备高导热性材料。

石墨烯还可以提高聚合物材料的强度和刚性，用于制备高强度材料。

石墨烯在聚合物改性中还可以应用于电学和光学领域。

石墨烯具有优异的电导率和光
学透明性，可以用于制备导电聚合物材料和柔性光电器件。

石墨烯可以用于制备导电聚合
物复合材料，用于制备柔性传感器和导电薄膜等。

虽然石墨烯在聚合物改性中具有广阔的应用前景，但目前仍存在一些挑战。

石墨烯的
制备方法需要进一步完善，以提高石墨烯的质量和纯度。

石墨烯与聚合物之间的相互作用
机制还需要进一步研究，以优化石墨烯与聚合物的结合方式。

石墨烯的成本也是一个问题，需要进一步降低成本，以便大规模应用。

石墨烯基复合材料在新能源转换与存储领域的应用现状,关键问题及展望应用一《石墨烯基复合材料在锂离子电池中的“神奇表现”》咱就说这锂离子电池啊，现在那可是到处都在用，从手机到电动汽车，简直就是能量小能手。

而石墨烯基复合材料在这当中啊，就像是给锂离子电池加了个超级助力包。

我以前有个老款手机，那电池用不了多久就撑不住了，玩会儿游戏、拍几张照片，电量就刷刷往下掉。

后来啊，听说一些新手机电池用了什么石墨烯基复合材料，耐造得很。

我就好奇啊，专门去打听打听。

原来啊，这石墨烯基复合材料加入到锂离子电池里，那作用可不小。

石墨烯本身导电性就超强，就好比给电池里的电流修了条宽敞的高速公路，让锂离子在里面跑得那叫一个畅快。

这样一来，电池充放电的速度就明显变快了。

想象一下，以前给手机充电得等老半天，现在啊，没一会儿就充满了，这多爽啊！而且啊，这复合材料还能提高电池的循环稳定性。

就好比给电池穿上了一层坚固的防护衣，让它就算反复使用，也不容易“受伤”。

不像我那老手机电池，用了一段时间后，容量就越来越小了。

不过呢，这石墨烯基复合材料在锂离子电池里也不是一帆风顺的。

比如说，制备工艺还得再优化优化，成本也有点小贵，要是能把成本降下来，那不是能让更多的老百姓受益嘛。

应用二《石墨烯基复合材料在超级电容器里的“奇妙旅程”》超级电容器这玩意儿，可能很多人不太熟悉，但它可是新能源领域的一颗新星。

而石墨烯基复合材料在超级电容器里的故事啊，也是相当精彩。

我有次去参观一个新能源实验室，就看到他们在研究超级电容器。

那里面啊，各种仪器设备摆得满满的。

负责的科研人员给我们介绍说，石墨烯基复合材料在超级电容器里可是大显身手。

这复合材料呢，具有超大的比表面积，就像是给超级电容器打造了一个超级大的“仓库”，能够储存更多的电荷。

而且啊，它的充放电速度那更是没得说，简直就是闪电般的存在。

比如说，在一些电动汽车的启动瞬间，需要快速释放大量的能量，这时候超级电容器里的石墨烯基复合材料就能立刻响应，让车一下子就启动起来，那反应速度，就跟打了鸡血似的。