高分子基石墨薄膜——当代碳素科学的重大进展——I.聚酰亚胺基石墨薄膜

一、导言高分子炭(从高分子材料出发经绝氧热处理而转化成的炭固体)乃是碳素材料大家族中具有重要意义的一个亚族。在五十年代中期和六十年代初这个亚族的最初两个成员—聚偏氯乙烯(PVDC)炭(俗称Satan char)和玻璃炭——的相继诞生,以其独特的结构和性能,予示了这个亚族材料群的深化开发将给整个碳素科学的发展带来深远影响。然而,这族材料的结构多样性和性能的迥异也     

高结晶度石墨薄膜结构AFM研究

制备了高结晶度石墨薄膜，并用原子力显微镜（ＡＦＭ）系统地研究其表面结构，获得了原子级分辨率的图象，观察到了扭曲的石墨晶格结构，在本文中还讨论了温度，拉伸比对薄膜结构的影响。     

国产石墨薄膜低温导热系数测量

在90-350K温度范围内,设计了1套实验装置,用以测量一种国产石墨薄膜的导热系数.介绍了实验装置的结构和原理,以及相关的数据处理方法.最终利用该装置得出了石墨薄膜导热系数与温度的关系.结果表明,该石墨薄膜在低温下可以作为铜的理想替代材料.     

TiNi基形状记忆合金薄膜研究进展

TiNi基形状记忆合金薄膜除具有和体材料相同的形状记忆特性外,还因表面积大、散热能力好,改善了体材料响应速度较慢的缺点,在微电子机械系统领域是一种具有广阔应用前景的材料.综述了近年来TiNi基形状记忆合金薄膜研究现状,并对其应用进行了评述.     

热塑性淀粉基薄膜研究进展

淀粉是由α-葡萄糖分子聚合而成的天然高分子材料,来源广泛,主要分布在植物的根茎中,具有价格低廉、可再生及可生物降解等优点。利用淀粉制备天然可降解塑料薄膜,对解决和改善环境污染有着重大意义。与淀粉基材料相比,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等合成高分子为原料制成的热塑性产品具有气味刺激性、不可生物降解和污染环境等缺点。基于淀粉的天然优势,以淀粉为原料制成的可生物降解热塑性材料成为国内外研究人员的研究热点。主要综述了淀粉的结构和性质,淀粉的增塑方法,淀粉膜的制备方法,热塑性淀粉基功能性膜材料研究进展,并对热塑性淀粉基功能材料的研究内容进行了总结与展望。     

硅基薄膜太阳电池新进展

能源危机和环境污染的日趋严重极大地促进了光伏产业的迅速发展。过去的5年，在全球硅材料紧缺、价格飙升的情况下，世界光伏市场继续以平均每年40％的幅度增加。2006年实际产量达到2．6GW，产能超过3GW，大大超过对2006年预测的20％～25％的增幅。中国2006年光伏电池地产量达到460MW，比2005年（140MW）增加280％，电池产能达到1200MW。     

填充氧化铁颗粒的石墨基复合材料

将氢氧化铁 (Fe(OH) 3)粉末和可膨胀石墨粉末均匀混合 ,然后在高温下快速膨化。通过这种方法 ,使具有磁性的细小氧化铁颗粒比较均匀地分散在石墨基体中 ,从而得到了一种兼备导电性和亚铁磁性的复合材料 ,该材料是一种优良的电磁波屏蔽材料     

石墨基锂离子电池负极材料研究进展

石墨材料因具有稳定性高、导电性好、来源广等优点,被认为是目前较为理想的锂电池负极材料。但天然石墨负极比容量及倍率性能不能满足高性能负极材料的需要,为解决这一问题,研究者们对其进行了一系列的改性研究。本文从石墨负极的改性方法阐述了锂离子电池石墨负极材料的研究进展,并指出了各种改性方法的优缺点,认为通过多种方法协同改性,是综合提高石墨负极材料的有效方法。     

铝合金基石墨复合材料的阻尼行为

用内耗技术研究了石墨颗粒/铝硅复合材料的低频阻尼行为,考查了阻尼对石墨含量、测量频率、温度和应变振帽的依赖关系以及相应的弹性模量的变化,比较了铸态和挤压变形复合材料的阻尼特征.对其阻尼机制作了初步的探讨.     

填充氧化铁颗粒的石墨基复合材料

将氢氧化铁（Fe(OH)3）粉末和可膨胀石墨粉末均匀混合，然后在高温下快速膨化，通过这种方法，使具有磁性的细小氧化铁颗粒比较均匀地分散在石墨基体中，从而得到了一种兼备导电性和亚铁磁性的复合材料，该材料是一种优良的电磁波屏蔽材料。     

膨胀石墨基定型相变材料研究进展

综述了膨胀石墨基定型相变材料微观形貌、相变特性、热导率和热循环稳定性的表征方法,及这些性能相互之间、与膨胀石墨含量之间的影响关系。膨胀石墨含量是影响复合材料各种性能的最主要因素,当其在一定范围内变化时,复合材料的微观形貌特征无明显变化,相变潜热近似线性减小,热导率近似线性增大;相变温度和热循环稳定性受膨胀石墨含量的影响很小;膨胀石墨基定型相变材料经压制成型后,热导率表现出显著的各向异性。     

石墨烯基导热薄膜的研究进展

随着现代技术的发展,散热和导热已成为制约芯片器件小型化和大功率制造业发展的关键问题之一。由于传统的金属导热材料存在密度大和易氧化等问题,近年来以石墨烯基材料为代表的非金属碳基材料逐渐成为国内外的研究热点。本文综述了近年国内外石墨烯导热薄膜的制备方法及最新研究成果,分析讨论了热处理工艺、晶粒尺寸、薄膜密度及杂质原子和缺陷等对石墨烯导热薄膜性能的影响和物理机理,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

木质素基聚氨酯薄膜的研究进展

木质素是自然界中第二大可再生资源,它是一类复杂的、非结晶的、三维网状酚类高分子聚合物。将木质素引入到聚氨酯薄膜材料中,既提高了薄膜的使用性能和应用范围,又提高了木质素资源的附加值。从未改性木质素聚氨酯薄膜和改性木质素聚氨酯薄膜两方面综述了近年来木质素在聚氨酯薄膜制备中的应用,并展望了该领域的发展趋势。     

淀粉基生物降解薄膜的开发

中科院长春应化所最近在淀粉基完全生物降解塑料的开发工作上取得了较大进展,获得了一批拥有自主知识产权的技术成果。中科院长春应化所目前研发的主要产品有淀粉基发泡材料和淀粉     

石墨碳纤维薄膜的高压静电吸附性能研究

采用动态吸附实验,研究了石墨碳纤维薄膜作为电极材料在高压静电吸附过程中的性能。研究结果表明:电场强度为50kV/m,薄膜透气率为155mm/s条件下,石墨碳纤维薄膜对微尘的吸附效率达到17.5%;增加石墨碳纤维薄膜集尘面积,可以增加对微尘的吸附效率,在石墨碳纤维薄膜集尘面积为0.28m~2条件下,对微尘的吸附效率达到72.4%。     

单层石墨炔薄膜力学性能的分子动力学模拟

采用AIREBO势,通过分子动力学(MD)模拟,对锯齿型(Zigzag)和扶手型(Armchair)单层石墨炔薄膜的力学性能进行了研究。模拟结果表明石墨炔的平衡距离为3.42,分子互作用势能为-153.5mJ/m3。用能量法和应力-应变曲线法分别计算杨氏模量和剪切模量。用能量法求解时,锯齿型石墨炔薄膜杨氏模量和剪切模量分别为531.2GPa和137.3GP,扶手型石墨炔薄膜分别为504.7GPa和126.5GPa;用应力-应变曲线法求解时,锯齿型石墨炔薄膜的杨氏模量和剪切模量分别为478.6GPa和128.3GPa,扶手型石墨炔薄膜分别为470.7GPa和120.5GPa。最后我们研究了温度对力学性能的影响。     

聚酰亚胺薄膜制备高定向石墨材料的研究

将双向拉伸聚酰亚胺(PI)薄膜叠层、压制炭化、高温热处理后制得了高定向石墨材料.借助TG、元素分析、XRD等测试手段分析了PI薄膜层叠成型体在热处理过程中质量、尺寸、化学组成、微观结构的变化.结果表明成型体炭化期间薄膜面向收缩较大,层叠方向尺寸变化不大,对材料进一步加压石墨化后,发现材料沿层叠方向有较大收缩,沿径向收缩较小.XRD分析表明PI薄膜热处理过程中会发生从高分子定向膜到无定型炭,再到高有序石墨结构的转变.经2800℃处理后的材料具有高的取向性和传导性能,四探针法测得样品的电阻率为0.79μΩ·m,根据电阻率与热导率的相关公式推得其热导率为1000～1600W/m·K.     

高压下沥青基石墨纤维的电性能

前言从某些观点来看,碳纤维特有的电性质正在引起人们的广泛注意,例如,纤维形成条件和热处理温度的调整能够改变沿C轴的三维定向,以及对电子结构的影响。此外,完全石墨化的纤维产品的各种性质有着重要的实际意义,因为这些纤维能增强用於宇航的高强,高导材料。     

石墨基导电砂浆电热炕采暖研究

以自制高性能石墨基导电砂浆制作电热炕发热面,设计了北方火炕模型,通过Fluent数值模拟分析了电热炕的采暖性能,结果显示炕面温度分布均匀,致热效果好。经实测,在1kW快速升温档,电热炕迅速升温,其平均升温速率达0.75℃/min,在安全电压保温档时,电热炕炕体温度维持在25.7℃左右,环境温度也相对实验前升高2.7℃。