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2018年第10期(发布时间: Nov 30, 2018 发布者:杨雨寒)  下载: 2018年第10期.doc       全选  导出
1   2018-11-30 12:41:26.38 二茂铁-甲苯气溶胶热分解生长在硅和铜基体上的垂直排列的多壁碳纳米管阵列 (点击量:0)

摘要采用气溶胶辅助催化化学气相沉积(CCVD)方法,将多壁碳纳米管(MWCNTs)阵列垂直生长在二氧化硅/硅衬底表面。将甲苯(碳源)中二茂铁(催化剂源)溶液注入水平CVD反应器的热区,制得气溶胶。测定了MWCNT阵列的高度和密度与合成温度和二茂铁浓度的关系。利用所得到的最优参数对铜基板上的MWCNT生长进行了研究。为此,我们在铜箔表面覆盖了氧化铝层,并指出该层厚度不应小于17nm,以提供整个箔表面的MWCNT生长。垂直排列的MWCNT阵列与铜基板紧密结合,可作为各种微纳米传热器件的换热面。

2   2018-11-28 12:25:40.483 用于添加剂制造的热固性热固性聚合物材料 (点击量:1)

该技术利用纳米材料提供了聚合物系统的按需热固化,从而有效地将光转化为热。这种转化在纳米级材料附近产生极端温度,极大地提高了聚合速率,使聚合速率提高了10亿倍,同时对最终产物保持了所需的化学控制。

为了充分发挥增材制造(AM)在任何市场的潜力,获得充足的材料是非常重要的。塑料是传统制造业的一个重要领域,也是AM的一个重要目标。我们的工作集中在一类塑料上——热固化热固性聚合物。这类材料是由相互缠绕的聚合物链构成的致密网络制成的,具有优异的热稳定性和化学稳定性,在工业、医疗和国防领域具有非常理想的性能。然而,固化热固性材料的方法还没有很好地适应于AM所需的快速起止固化循环。我们的技术提供了一种新的固化热固性材料的方法,允许热固性材料用于AM。该技术利用纳米颗粒的光热效应,提供了在时间和空间精确控制聚合所需的快速加热和冷却循环,使热固性热固性材料的添加剂制造成为可能。到目前为止,我们已经证明了我们的技术为PDMS的固化速度提供了数十亿倍的提高,使我们能够在时间尺度上以微秒的顺序固化这些系统。

——文章发布于2018年11月26日

3   2018-11-28 12:18:15.76 利用手性分子在超顺磁性纳米粒子上印迹的单畴10nm铁磁性 (点击量:0)

数据需求的快速增长和大数据的新兴应用要求内存容量的增加。磁存储器是满足这一需求的主要技术之一;然而,它们依赖于铁磁体的使用,这造成了尺寸缩小的限制,并对材料提出了复杂的要求。通常磁存储器的尺寸限制在30 - 50nm。进一步减少,≈10 - 20纳米,撼动了磁化和磁取向变得容易热波动和杂散磁场。在本工作中,可以实现10nm的单畴铁磁性。使用不对称手性分子的吸附,超顺磁性氧化铁纳米颗粒成为铁磁平均强制性字段≈80 Oe。分子的不对称吸附在室温下稳定了磁化方向,其方向取决于手性分子的旋向性。这些研究表明新方法的小型化铁磁物质(≈10 nm)使用了合成协议。

——文章发布于2018年11月21日

4   2018-11-21 13:30:44.65 环氧化合物得到石墨烯凸起 (点击量:1)

莱斯大学的科学家已经为电子应用制造了一种更好的环氧树脂。

在化学家James Tour的水稻实验室发明的环氧树脂与“超声波”石墨烯泡沫材料相结合,比纯环氧树脂坚固很多,比其他环氧复合材料导电性能更好,同时保持了材料的低密度。通过添加导电填料,可以改善目前使用中会削弱材料结构的环氧树脂。

美国化学学会杂志ACS Nano详细介绍了这种新材料。

环氧树脂本身是绝缘体,通常用于涂料、粘合剂、电子、工业工具和结构复合材料中。金属或碳填料通常用于需要电导率的应用场合,如电磁屏蔽。

但是有一个权衡:更多的填充物以重量和抗压强度为代价带来更好的导电性,而复合材料变得更难加工。

这种大米溶液用一种由纳米石墨烯制成的三维泡沫取代金属或碳粉,石墨烯是原子厚的碳。

这个巡回实验室与北京航空航天大学的水稻材料科学家Pulickel Ajayan、Rouzbeh Shahsavari、Jun Lou和Yan Zhao合作,从向3D支架中注入环氧树脂的项目中获得了灵感,包括石墨烯气凝胶、泡沫和各种工艺的骨架。

这项新技术用聚丙烯腈(PAN)制成了更坚固的支架。聚丙烯腈是一种粉末状的聚合物树脂,它们被用作碳源,与镍粉混合。在四个步骤的过程中,他们冷压材料使其致密,在熔炉中加热使其变成石墨烯,用化学方法处理产生的材料以去除镍,并使用真空将环氧树脂拉入多孔材料中。

图尔说:“石墨烯泡沫是单层石墨烯。”“因此,实际上,整个泡沫是一个大分子。当环氧树脂渗入泡沫后变硬时,由于嵌入的石墨烯支架,环氧树脂在一个地方的任何弯曲都会在许多其他地方对单体产生压力。这最终使整个结构变硬。

据研究人员介绍,这种泡沫含量为32%的球形复合材料密度略高,但电导率约为每厘米14西门子(一种测量电导率或反向欧姆的方法)。泡沫不会增加化合物的重量,但使其抗压强度是纯环氧树脂的7倍。

石墨烯和环氧树脂之间的简单联锁也有助于稳定石墨烯的结构。图尔说:“当环氧树脂渗入到石墨烯泡沫塑料中,然后变硬时,环氧树脂就被捕获在石墨烯泡沫塑料微米大小的区域中。”

通过将多壁碳纳米管混合到石墨烯泡沫中,实验室提高了赌注。研究人员称,纳米管充当钢筋,与石墨烯结合,使复合材料比纯环氧树脂硬1732%,导电率几乎是纯环氧树脂的三倍,每厘米约41西门子(Siemens),远远超过迄今报道的几乎所有基于支架的环氧复合材料。

图尔预计这一过程将按工业规模进行。他说:“人们只需要一个足够大的熔炉来生产最终部件。”“但一直都是这样做的,通过冷压和加热来制造大型金属部件。”

他说,这种材料最初可能会取代碳复合树脂,这种树脂用于预浸渍和加固从航空航天结构到网球拍等材料中的织物。

——文章发布于2018年11月14日

5   2018-11-20 13:42:17.203 纤维素纳米材料在多尺度中观结构陶瓷的模板和成型中具有变革性和多才多艺的作用 (点击量:1)

探讨了纤维素纳米材料(CNMs)在制备多尺度介观结构陶瓷中所起的变革性和多才多艺的作用。CNMs通过利用自然资源获得优异的性能,革新了功能先进的材料概念和技术。其独特的化学和物理性质促使其开发成为一种增强剂、刺激反应工具和模板剂,主要用于生物和聚合物材料以及金属和陶瓷。CNMs可作为牺牲填料模板剂、表面修饰剂,并可帮助将宏观结构成型为大块样品。深入了解碳纳米管与陶瓷颗粒之间的协同相互作用机制,将它们组装成溶液和固体结构,是推进这一技术的关键,也是对合成和处理机制的预测理解,这些合成和处理机制涉及到形态学、加工和最终物理性能。对于功能陶瓷技术而言,CNMs潜在的易于处理和多功能性,与CNMs的性质和性能密切相关,将对目前的工艺水平产生重大影响。

——文章发布于2018年9月14日