石墨烯商业化:迄今为止的历程回顾

石墨烯并非新型材料,其商业化运行已有十多年,正变得越来越容易获得和负担得起,并最终形成了具有一定成交量的市场。本文基于IDTechEx公司有关石墨烯、碳纳米管(CNTs)和其他2D材料的持续研究计划,回顾石墨烯迄今为止的商业化发展并展望未来。     

可逆交联单壁碳纳米管/聚酰胺复合材料的研究

通过在聚合物基体中添加纳米填料制备高性能和具有多种功能性聚合物基纳米复合材料是扩大其应用范围的有效手段。利用呋喃基团与单壁碳纳米管(SWNTs)在温和条件下的Diels-Alder反应制备了侧链含呋喃基团的芳香族聚酰胺(fPA)和SWNTs可逆交联复合材料(SWNTs/fPA)。结果表明,添加质量分数为0. 6%的SWNTs就能显著改善fPA的机械性能。SWNTs/fPA复合材料具有良好的循环加工性能,并且SWNTs的加入改善了fPA的形状记忆性能。     

巯基改性碳纳米管的制备与表征

采用一种新颖、高效的方法,将元素硫应用于碳纳米管(CNTs)的表面改性,在CNTs表面通过硫自由基加成随后还原的方法接枝巯基基团,这种改性方法步骤简单、安全,且不会破坏CNTs的内部结构,可以应用于更多领域。利用该方法分别对多壁碳纳米管和单壁碳纳米管进行表面改性,制备了巯基改性碳纳米管,确定了巯基改性多壁碳纳米管的最佳反应条件并采用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、热重分析仪和X射线光电子能谱对所制样品进行表征。     

多壁碳纳米管对聚胺醚电纺溶液流变性能的影响

通过原位聚合法将酸处理过的多壁碳纳米管(MWNTs)与聚胺醚复合,制备碳管含量不同的电纺溶液。采用应变控制型流变仪研究MWNTs/聚胺醚电纺溶液的流变行为。静态流变结果表明:聚胺醚为切力变稀的非牛顿流体,体系的表观粘度随着碳管含量的增加而增大,非牛顿指数减小;随着碳管含量的增加,聚胺醚电纺溶液的粘流活化能增加。动态流变结果表明:储存模量G′和损耗模量G″均随着MWNTs含量的增加而增加。     

三元共聚聚酰亚胺初生纤维结构与性能的研究

以BTDA-TDI/MDI(P84)三元共聚聚酰亚胺(PI)粉末为原料,采用湿法纺丝技术制备BTDA-TDI/MDI三元共聚PI初生纤维,并对其结构和性能进行表征。实验结果表明:三元共聚PI初生纤维的最高抗断裂强度为0.65 cN/dtex;纺丝浆液PI质量分数19%时所得初生纤维表面较光滑;凝固浴溶液NMP质量分数70%时初生纤维结晶度分别比质量分数60%和80%时结晶度大;不同NMP质量分数凝固浴溶液所得初生纤维的热稳定性相差不大。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的表面改性研究

选择乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为表面改性剂,将其溶解在二甲苯中制成复合萃取液,对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维进行萃取,经干燥和超倍拉伸制得表面改性UHMWPE纤维。对改性前后纤维的表面化学结构、结晶性能、表面粘接性能和力学性能进行了比较。结果表明:加入表面改性剂后,纤维表面引入了极性基团,结晶形态不变,纤维与树脂的抗界面剪切强度大大增加,纤维的力学性能变化不大。     

HDPE基芳纶增强复合带的制备

阐述了在不同的工艺条件下高密度聚乙烯(HDPE)基芳纶增强复合带的制备,并对制备的纤维复合带进行了力学性能测试。结果表明,运用韦伯(Weibull)统计方法研究不同工艺条件下制备的芳纶复合带的统计应力和形状参数是合适的;当处理温度为260℃,砝码压力为16.3 MPa,走丝速度为6 mm/s时,制备的复合带性能最佳。     

UHMWPE冻胶纤维萃取及干燥工艺研究

对超高相对分子量聚乙烯 (UHMWPE)冻胶纤维进行萃取、干燥是改善其拉伸性能的主要技术关键。探索并确定了冻胶纤维的最佳萃取和干燥工艺 ,包括最佳萃取时间、最佳萃取浴比、干燥温度和干燥时间等。     

延长建设工程使用寿命探讨

本文对工程使用寿命与建筑物耐久性设计关系进行了论述。阐述了延长工程使用寿命的经济性。指出了应加强对“混凝土耐久性”的重视。     

混凝土格构锚固体系设计与施工

某高层住宅工程拟建于陡坡坡脚处,该工程边坡长度大,锚索锚杆位置精度要求高。根据场地边坡的工程地质特征,结合场地边坡的平面布置要求,该边坡采用格构+预应力锚杆+挂网喷混凝土联合支护体系进行永久性支护。实践证明,混凝土格构锚固体系应用于房屋近处边坡加固工程中是可行的,且取得了较好效果。