石墨烯在装备技术相关领域的应用研究(一)

从自上而下、自下而上两方面综述了石墨烯的制备方法,介绍了石墨烯基复合材料在气敏传感器、电化学传感器、光学与应力传感器等传感器领域的研究热点与进展,并比较了不同应用中的物理机制与理论解释,为石墨烯在装备技术领域的应用提供参考。最后提出了如何实现高质量石墨烯的量产,提高单层/单晶石墨烯的质量,如何实现石墨烯与其他材料的更好复合,以及石墨烯基材料性能提高的机制等将是今后石墨烯应用领域研究中重点。     

MON-3超声辅助化学电位法制备氧化石墨烯

目的得到关于氧化石墨烯制备的最佳工艺条件。方法以绿色四氧化二氮推进剂和石墨为原料,开展基于化学电位法和超声法制备氧化石墨烯的实验研究,结合对氧化石墨烯产物进行扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)表征。结果对于氧化石墨的制备,最佳初始ORP区间为1700～1800 mV。石墨与N2O4配料比为1︰10、低温预处理工艺H2O2用量为18 mL、KMnO4用量为1.5 g、氧化温度为30℃、氧化时间为120 min是最佳工艺条件。对于氧化石墨烯的制备,分散溶剂pH为11,分散功率为150 W,分散时间为40 min是超声分散的最佳工艺条件。结论采用该工艺条件制备氧化石墨烯,既有利于解决大批量报废硝基氧化剂的转化处理难题,也制备得到了氧化石墨烯这种高附加值的民用工业产品。     

2219铝合金TIG焊缝激光冲击强化与腐蚀性能研究

目的 改善2219铝合金钨极氩弧焊焊缝的耐腐蚀性能。方法 采用激光冲击技术对焊缝进行强化处理,比较分析处理前后的表面残余应力、物相组成和元素状态,通过静态浸泡失重法和电化学试验测量腐蚀速率的变化。结果 经过激光冲击强化处理后,2219铝合金焊缝部位的元素状态没有改变,但焊缝区域的残余拉应力变为残余压应力。2219铝合金钨极氩弧焊接区域的自腐蚀电位明显下降,相比未经激光冲击处理的试件,焊核区和焊接过渡区的平均腐蚀电流分别减小了14%和12.7%,腐蚀速率分别减小了16.9%和12.9%。结论 激光冲击强化可以有效提升2219铝合金钨极氩弧焊焊缝区域的耐腐蚀性能,可以为提升特种装备安全性和轻量化提供技术参考。     

石墨烯在装备技术相关领域的应用研究(二)

基于石墨烯的材料和器件正在传统和新兴领域广泛应用,简要综述了石墨烯基材料在电化学储能、装备抗腐蚀和吸波领域的研究进展,介绍了基于不同物理机制和观点的研究热点。指出高质量单层或少层、分散良好的石墨烯材料的制备尚未有工业化的方法,且大量的应用是基于石墨烯为模板的衍生物是石墨烯大规模工业化应用仍然为数不多的原因。提出高效地对石墨烯的表面、化学键进行功能化,同时保留石墨烯本体完美碳骨架的技术难题。最后提出研究石墨烯与其他功能材料的复合机理和微观机制,解决复合界面问题,开发绿色、高效、低成本的复合工艺,将促进石墨烯的应用。