简介:以可膨胀石墨为原料制备少层石墨烯,通过初次微波辐照3min、混酸(浓硫酸与浓硝酸的体积比为1:1)浸泡处理24h及二次微波辐照剥离3min的工艺流程,得到了少层石墨烯。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)和燃烧法元素分析对实验产物进行表征。结果表明:经过初次微波辐照处理,伴随闪光及爆裂声,可膨胀石墨层片结构被剥离,迅速形成疏松、多孔的蠕虫形貌。通过混酸浸泡、二次微波辐照和超声分散等后续处理,可快速制得厚度约为4.7nm的约十几层的石墨烯,且石墨烯未被严重氧化,纯度高,结晶度高。
简介:采用化学方法制备直径约100μm的超大尺寸氧化石墨烯,利用Langmuir-Blodgett自组装法将其逐层沉积于基体表面,制备透明导电薄膜。经过高温还原后,平坦、紧密排列结构的石墨烯薄膜具有高导电性及透明度。在86%的透明度下,获得的表面电阻为605-/sq,此光电性质优于用化学气相沉积法在Ni表面生长的薄膜。该方法具有易操作、成本低、便于工业化大规模生产等优势。
简介:研究石墨烯微片(GNPs)的添加对AZ31镁合金纳米颗粒增强活性钨极氩弧焊(NSA-TIG)焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明,与活性化焊接(A-TIG)相比,NSA-TIG接头熔合区的α-Mg晶粒明显细化,且活性剂为TiO2+GNPs的接头融合区的α-Mg粒径最小。此外,与涂覆TiO2+SiCp活性剂的接头相比,涂覆TiO2+GNPs活性剂接头的熔深并没有明显的变化,但其力学性能(显微硬度和极限拉伸强度)都明显提高。且涂覆GNPs后接头在拉伸时出现了颈缩现象。
简介:基于石墨的六角层片模型,通过分析石墨晶体结构及不同位置碳原子的成键特性,提出石墨晶体中的边缘碳原子和基面碳原子具有不同的电化学特性,建立球形石墨颗粒的紧密堆积模型,推导石墨颗粒中表面碳原子(SCA)及边缘碳原子(ECA)分数与石墨的晶体结构参数和颗粒尺寸之间的计算公式,讨论ECA对首次不可逆容量的影响机理并进行验证。结果表明,边缘碳原子的电化学活性较高,易于发生电解液分解并与其它碳原子或基团形成稳固的联接。对于实际石墨颗粒,通过引入相应的修正因子可以修正计算结果,修正后的计算公式可以适用于多种碳材料,如石墨,乱层碳及改性石墨的SCA及ECA分数的计算。
简介:用等离子电解氧化(PEO)法在AZ91和AZ80镁合金表面制备涂层,研究在电解液中添加石墨纳米颗粒对涂层的耐腐蚀性和耐磨性能的影响。所用电解液为含有磷酸盐和硅酸盐的碱性溶液,并采用两种不同的PEO处理时间(1min和3min)。用动电位极化法和电化学阻抗谱(EIS)分析涂层的耐腐蚀性,用平面-盘式滑动摩擦实验测试其耐磨性能。用扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)观察涂层的组织形貌、微观结构、元素组成和涂层厚度。结果表明,石墨纳米颗粒增加了涂层的厚度,封闭了表面的孔隙,使涂层更致密,因此提高了其耐腐蚀性和耐磨性能。由于AZ91具有更高的铝含量,其耐腐蚀性能和耐磨性能的提高比AZ80更显著。
简介:在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。
简介:在K2ZrF6-Na2SiO3电解液中对Y(NO3)3浸泡预处理的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在镁合金表面制备Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(YSZ-MgO膜)。运用电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究YSZ-MgO膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性。结果表明,YSZ-MgO膜主要由Y2O3、ZrO2、MgO和Mg2SiO4等物相组成,和未经Y(NO3)3浸泡的膜层(ZrO2-MgO膜)相比,YSZ-MgO膜的厚度较小,但膜层的致密性较好,表面粗糙度较小;且腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于ZrO2-MgO膜的,约为AZ91D镁合金的8%。YSZ-MgO膜层比普通ZrO2-MgO膜层具有更强的抗高温氧化性能和耐热冲击性能。