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石墨烯如何影响合金行业

图片来源:叶戈罗夫阿尔乔姆/ shutterstock.com

自2004年首次分离出石墨烯以来,人们对它进行了广泛的研究,并已成为几十年来发现的最令人兴奋的材料之一。欧洲杯足球竞彩这种sp2杂化、二维(2D)、单原子厚的碳(C)合金具有令人难以置信的物理化学性质。因此,石墨烯的热学、电学和力学性能,无论是单独还是与其他材料结合,都已成为合金工业等各个领域的研究热点。欧洲杯足球竞彩

生产石墨烯

方法,如机械剥离,外延生长,化学气相沉积(CVD),氧化石墨烯(GO)和胶态悬浮体的化学还原GO的热还原被用来制造石墨烯。虽然有几个可用的方法来生产石墨烯的,那些适合于大规模生产石墨烯仍然缺乏。

石墨烯的掺入复合材料欧洲杯足球竞彩

科学家已经研究了使用石墨烯与其他2D和3D材料缀合的可行性,以实现与石墨烯表现出类似的物理化学性质。欧洲杯足球竞彩

以往的研究表明,0.7 wt%石墨烯可使聚乙烯醇(PVA)复合材料的拉伸强度提高76%。同样,石墨烯增强环氧复合材料的断裂韧性提高了53%。另一项研究表明,在Al2O3陶瓷基体中加入0.78 vol%的石墨烯片,可使弯曲强度提高31%,断裂韧性提高27%。

石墨烯纳米片增强铝合金

由于其低密度、优越的强度和优良的延展性,铝(Al)合金通常用于航空、航天和电子工业。采用其他高强度材料对铝进行强化,可进一步提高铝合金的强度。然而,最大的挑战在于如何在不破坏Al基体固有结构的前提下,成功地将碳纤维或石墨烯等材料与Al结合并实现均匀分散。欧洲杯足球竞彩

GNFS可以通过在胶体悬浮液中的化学还原GO的产生。由于GNFS的亲水性质这种材料可用于复合应用程序。GNFS已显示保留的石墨烯的机械性能,尽管被由多个石墨烯层。虽然GNFS的机械性能是显著比石墨烯的低,据估计,它们的拉伸强度仍然比结构steel1的100倍。由于这种特殊的强度,优越的伸长率和GNFS的较大的比表面积的结果/ Al合金纳米复合材料显示出对在下一代金属基纳米复合材料的使用的巨大潜力。

从航空材料研究院北京研究人员,在与中国航空工业集团公司的合作,有成功制备石墨烯增强使用粉末冶金工艺铝纳米复合材欧洲杯足球竞彩料。这组研究人员已经发现,GNFS / Al合金纳米复合材料表现出与增加GNFS内容显著优异的机械性能。此外,该研究小组发现,0.50%(重量)GNFS与Al合金的掺入了近50%增加的屈服强度不降低的Al合金的伸长率。

碳纤维涂有石墨烯增强铝化物(Tial)合金复合材料

由于其轻量化和优越的强度性能,TiAl合金在航空航天工业中得到了广泛的应用。为了在不增加材料密度的情况下进一步提高TiAl合金的强度和韧性,已经做了一些努力。

在材料科学与工程技术的学校的河北大学的研究人员使用粉末冶金,熔融纺丝和真空熔炼技术,生产TiAl基合金钢筋用涂有石墨烯的碳纤维。欧洲杯线上买球将得到的材料在密度上显示的突出减小,同时还表现出非凡的机械性能。相比16%的断裂应变和1801兆帕的平均强度在纯的TiAl合金,TiAl基合金与石墨烯涂覆的碳纤维增强的表现出断裂应变改进26.27%,平均强度2312兆帕。

结论

正如预期的那样,石墨烯已经成为一种应用广泛的神奇材料。虽然石墨烯的大规模使用和充分开发潜力仍有很多工作要做,但最近的发现为石墨烯产业指明了一个乐观的未来。

资料来源及进一步阅读

  • 梁,J.,Huang,Y.,Zhang,L.,Wang,Y.,Ma,Y.,Guo,T.,&Chen,Y。(2009)。石墨烯分子分散到聚(乙烯醇)和其纳米复合材料的有效增强。高级功能材料19(14)。欧洲杯足球竞彩DOI:10.1002 / adfm.200801776
  • Wang, M. A., Wang, Z., Song, H., Yu, Z., Koratkart, N.(2009)。低石墨烯含量下纳米复合材料力学性能的增强。ACS Nano 3 (12);3884 - 3890。DOI: 10.1021 / nn9010472
  • 崔,S.,崔,C.,解,J.,刘,S.,&施,J。(2018)。涂覆有石墨烯碳纤维增强的TiAl合金复合具有较高的强度和韧性。科学报告8。DOI:10.1038 / s41598-018-20799-Y

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Benedette Cuffari.

写道

Benedette Cuffari.

在2016年与两位未成年人完成毒理学学士学位之后,Benedett欧洲杯线上买球e继续在2018年5月完成她的毒理学硕士学位。在研究生院,Benedette调查了Mechlorethamine和Bendamustine的皮肤病毒性;用于抗癌疗法的两种氮芥子烷基化剂。

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    Cuffari Benedette。(2019年05月03日)。如何石墨烯可能会影响合金工业。AZoM。从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17993检索2021 9月10日。

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    Cuffari Benedette。“石墨烯如何影响合金行业”。氮杂.2021年9月10日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17993 >。

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    Cuffari Benedette。“石墨烯如何影响合金行业”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17993。(访问了2021年9月10日)。

  • 哈佛

    Cuffari Benedette。2019年。石墨烯如何影响合金行业.viewed September 10, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=17993。

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