碳纳米管/铅锡新型复合减摩镀层的抗咬合行为

采用复合电沉积技术制备碳纳米管/铅锡合金新型减摩镀层。在干摩擦条件下,采用摩擦磨损试验法,研究镀液中的碳纳米管的质量浓度对复合镀层抗咬合性能的影响和复合镀层摩擦因数的变化,并用扫描电子显微镜观察普通铅锡镀层和复合镀层的咬合后的形貌。实验结果表明:当试验机的转速为500r/min时,在相同的法向载荷下,复合镀层的抗咬合时间比普通铅锡镀层的抗咬合时间明显延长;当镀液中的碳纳米管质量浓度为2g/L时,抗咬合性能显著提高,优于其他复合镀层;当法向载荷为100N时,复合镀层的摩擦因数逐步上升到1.4以上,而普通铅锡合金镀层的摩擦因数在1.4~1.6之间平稳变化;碳纳米管可以显著改善铅锡复合镀层的抗咬合性能。     

Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备及自润滑机理

以经过湿式球磨的多壁碳纳米管(MWNTs)为增强相,通过化学镀制备Ni-P-MWNTs复合镀层;对比测试复合镀层和普通Ni-P镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并分析复合镀层的自润滑机理。研究结果表明:湿式球磨有利于改善MWNTs的润滑性和分散性;MWNTs均匀分布于镀层基体中,使复合镀层的维氏硬度提高至1 050;复合镀层的减摩抗磨能力明显比Ni-P镀层的减摩抗磨能力强,在测试条件下,其摩擦因数和磨损率分别为0.08和6.22×10?15 m3/(N.m);在复合镀层对偶钢球的表面形成了以类石墨结构碳为主要成分的转移膜,这层膜阻止了复合镀层与钢球之间的直接接触,使摩擦过程处于良好的自润滑状态,从而降低了摩擦因数,提高了材料的耐磨能力。     

碳纳米管的制备及其在纳米复合镀层中的应用研究

利用化学气相沉积法制备碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs),分析了气源、催化剂及温度等因素对CNTs形貌和纯度的影响.利用化学复合镀技术制备了Ni P CNTs纳米复合镀层,并研究了镀层的摩擦性质及电化学性质.研究结果表明:与Ni P镀层相比,Ni P CNTs纳米复合镀层的耐磨性及耐腐蚀性均有较大程度的提高.     

多壁碳纳米管表面修饰化学官能团的定量分析

碳纳米管因其独特的结构及物理化学性质,已迅速成为化学、物理学、生物学及材料科学的研究热点。尽管在碳纳米管的定性表征方面发展了 许多成熟的技术,对其表面功能化化学基团的定量分析却相对滞后,目前已公开报道的文献较少且大多局限于单壁碳纳米管的分析,对多壁碳纳米管这方面的系统研究还未见报道。本文首先合成了羧基化、 氨基化两种多壁碳纳米管及三取代的羧基化C60,对多壁碳纳米管表面修饰的羧基和氨基进行了定量分析。结果发现酸碱滴定法是较为准确的测定多壁碳纳米管表面羧基含量的方法,脱Fmoc基团方法则能够 简单准确地定量功能化碳纳米管表面氨基的含量。     

Ni/SWNTs纳米材料抗氧化和电磁波吸收特性研究

为了提高单壁碳纳米管(SWNTs)的电磁波吸收能力,该文采用化学镀的方法在SWNTs表面镀覆一层金属镍。观察和分析了镀层的形貌、成分和微观结构。使用矢量网络分析仪测试了镀镍碳纳米管/石腊(Ni/CNTs/PAR)复合材料在8~18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率。透射电镜观察结果和X-ray能量散射图谱表明SWNTs表面包覆了一层致密的金属镍;热重分析曲线显示表面镀镍处理将SWNTs的抗氧化温度从400℃提高到650℃;测得的电磁参数表明Ni/SWNTs/PAR复合材料在测试频域内具有良好的电磁介电性能;当该复合材料厚度为2.0 mm时,在低频的X波段(8.2~12.4 GHz)约有2.5 GHz的频域反射损失超过了10 dB,表明该复合材料在X波段具有良好的电磁波吸收性能。     

碳纳米管酸氧化改性

利用SEM,XRD,Raman和XPS等手段分析了体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混合溶液对碳纳米管氧化前后的结构、形貌及表面特性。结果表明,混合强酸氧化后的碳纳米管变短、松散、端部开口、杂质减少;氧化后碳纳米管结构未受到严重破坏,但碳纳米管缺陷程度有所增加、有序度下降;氧化前后的碳纳米管表面均有一定量的—COH,—C=O和—COOH含氧基团,但酸化后的碳纳米管表面氧含量增加,且主要体现在—COOH基团量的增加上。     

电镀法制备晶态Ni-W合金镀层摩擦与磨损性能

采用电镀方法在N80钢表面制备Ni-W合金镀层;经500℃热处理后镀层由非晶态转变为晶态,通过SEM,EDS和XRD等分析Ni-W镀层组织结构、元素能谱和物相组成,研究Ni-W镀层滑动磨损特性,测试其摩擦因数,用SEM观察试样磨损表面形貌,对磨损机理进行分析。研究结果表明:晶态Ni-W镀层为Ni基固溶体,表面显微硬度为1 100,粗糙度为454.41 nm,摩擦因数为0.52左右;Ni-W镀层具有较强的抗磨能力,磨损表面主要呈现轻微擦伤现象,镀层剥落而造成磨粒磨损,磨损率剧增。     

碳纳米管金属复合材料的合成及其吸波性能

通过乙炔催化裂解制得碳纳米管,采用浓硫酸和双氧水的混合溶液对碳纳米管进行表面羟基化修饰,利用化学镀使Pd、Co以及FePt金属纳米粒子成功地吸附在碳管表面,结果发现碳纳米管及其复合物均为介电损耗型介质,Co-碳纳米管复合物相比纯碳纳米管在高频区域有较强的宽范围吸收.     

细乳液原位聚合法制备聚苯乙烯非共价修饰的碳纳米管

用细乳液原位聚合方法合成了聚苯乙烯/碳纳米管复合乳液,在用于聚合的单体中加入5%的交联剂二乙烯苯,使得部分聚苯乙烯通过交联缠绕固定在碳纳米管表面.乳液中碳纳米管表面负载有聚苯乙烯纳米微球或纳米薄膜.破乳后得到的复合材料在除去游离态的聚苯乙烯后,仍有部分聚合物因交联缠绕作用而存在于碳纳米管表面,使碳纳米管可均匀地分散于甲苯溶剂中.该方法解决了非共价修饰中聚合物和碳纳米管之间的结合力问题.     

钛合金表面稀土碳纳米管薄膜制备及其摩擦磨损性能分析

使用稀土对碳纳米管进行表面修饰,采用自组装技术在医用钛合金表面制备稀土改性碳纳米管复合薄膜,采用扫描电子显微镜（SEM）及X射线光电子能谱仪（XPS）对稀土改性碳纳米管复合薄膜的形貌及组成进行表征,并使用UMT-2MT型动-静摩擦系数精密测定仪评价薄膜的摩擦磨损性能.结果表明：在钛合金表面能够制备出硅烷薄膜及稀土改性碳纳米管复合薄膜;稀土元素能显著改善碳纳米管的表面活性,并作为基底与碳纳米管的联接介质;稀土改性碳纳米管复合薄膜的摩擦系数约为0.13,减摩效果显著,且薄膜具有良好的耐磨性能.
     

纳米碳管化学复合镀层的耐腐蚀性

为了延长工件的使用寿命,提高金属的耐蚀性能,采用化学镀方法,米碳管增强镍磷复合镀层.结果表明：纳米碳管已均匀镶嵌在镍磷晶胞上.纳米碳管的引入使镍磷晶胞变细、孔隙度变小、致密性增加,并且纳米碳管有较高的电位,加速镀层的钝化,提高了耐蚀性.该复合镀层具有优异的耐蚀性能.     

受限在纳米水环境空间中的甲烷分子

运用分子动力学模拟方法,研究了甲烷与水受限在碳纳米管中的一些性质.计算机模拟发现水分子和甲烷径向密度的非均匀分布.根据径向密度分布情况,将碳纳米管中的甲烷与水分层,分别计算了甲烷分子与水分子的扩散系数和平均氢键数.模拟结果表明:受限在碳纳米管内部中的甲烷趋向在管壁积聚,但当甲烷浓度较高时,发现在碳纳米管中央有部分甲烷分子积聚.     

低温催化裂解烷烃法制备碳纳米管

实验发现，甲烷可在较低温度（７２３Ｋ）下，在一种Ｎｉ催化剂上分解生成碳纳米管．透射电镜测试结果显示，通过此法制得的碳纤维几乎都具有管状结构．碳纳米管的外径，管长及产率明显地受催化剂的结构、性能，反应温度和原料气流速所支配．将所制得的产物浸泡在稀硝酸溶液中，溶去催化剂颗粒，经水洗，并于４７３Ｋ温度下烘干，可达到将碳纳米管产物与催化剂分离、纯化的目的．     

碳纳米管-乙烯基吡咯烷酮聚合物的合成研究

利用自由基引发原位聚合的方法合成了聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）包裹的碳纳米管（Nanotubes-NT),并利用TGA，UV－Vis,Fluorescence和TEM等对产物进行了表征。结果表明，碳纳米管可以利用自由基引发，通过原位聚合过程与乙烯基吡咯烷酮发生反应。产物NT－PVP室温下能溶于水及甲醇、氯仿、二硫化碳等各种普通的有机溶剂，从而为碳纳米管进一步的深入研究和应用消除了障碍，开辟了广阔的前景。     

曲率效应对金属碳纳米管局域化长度的影响

基于pi轨道紧束缚模型，并考虑曲率效应的影响，解析地推导了金属（即扶手椅型）碳纳米管的局域化长度。发现，考虑曲率效应后，扶手椅型碳纳米管的局域化长度变长；还发现，曲率效应对扶手椅型碳纳米管局域化长度的影响随碳纳米管的半径的增加而迅速减小。     

曲率效应对金属碳纳米管局域化长度的影响

基于π轨道紧束缚模型,并考虑曲率效应的影响,解析地推导了金属(即扶手椅型)碳纳米管的局域化长度.发现,考虑曲率效应后,扶手椅型碳纳米管的局域化长度变长;还发现,曲率效应对扶手椅型碳纳米管局域化长度的影响随碳纳米管的半径的增加而迅速减小.     

SnO2／碳纳米管纳米复合材料的制备及表征

采用水热的方法，将纳米SnO2负载在多壁碳纳米管（CNTs）表面，制备得到SnO2负载多壁碳纳米管复合材料（SnO2／CNTs）。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了不同反应条件对产物形貌的影响。结果表明，通过改变溶液的浓度可以控制SnO2／CNTs纳米复合材料的形貌。     

变压器防腐涂层导热性能提升技术研究

 以水性环氧富锌涂层为研究对象,通过向其中添加石墨烯、碳纳米管、碳纳米角和超细石墨粉混合物来改性变压器防腐涂层导热性能。通过瞬态板式热源法、红外热像仪、热阻测试仪和扫描电子显微镜对传统溶剂型涂层、水性环氧富锌涂层以及改性高导热涂层的导热性能和微观结构进行了分析。结果显示改性高导热涂层的热阻最小（2.51℃/W）,导热系数最高（1.3450 W/（m·K））,表明其导热性能明显优于传统溶剂型涂层（4.57℃/W）和水性环氧富锌涂层（4.28℃/W）。改性高导热涂料导热性能的提高主要与其导热方式的优化和涂层致密性的提高有关。传统溶剂型涂料主要以声子形式进行热量传递。向水性环氧富锌涂料加入高导热填料后,一方面形成了以弹道-扩散的方式进行热量传递方式;另一方面添加的高导热物质在涂层中填充在孔隙和裂纹位置处,很大程度上提高了涂层的致密度,构建了变压器金属和外部环境的热量传递通道,因而使得涂料导热性能得到了显著提高。变压器温升模拟实验表明研制的新型高导热环保涂层可降低变压器油顶层温升1.67 K。     

碳纳米管膜电阻率的测定与导电机理

测定了碳纳米管膜电阻率随温度的变化,结果表明,碳纳米管膜的电阻率随温度升高呈下降趋势,表现为负的温度效应.建立了碳纳米管膜的导电模型,推导出了碳纳米管膜电阻率的计算公式,并把理论计算与实验结果进行了比较,发现理论结果与实验数据符合很好.讨论了碳纳米管膜电阻率与碳纳米管直径的关系.     

大口径单壁纳米碳管碰撞生长机制的研究

利用紧束缚分子动力学模拟方法，模拟了单壁碳纳米管与两个石墨烯片之间的碰撞过程，发现一定长度和宽度的两片石墨烯片与开口单壁纳米碳管的碰撞在一定的能量下会形成更大口径的两端口封闭的单壁纳米碳管．这可能也是一种大口径碳纳米管的生长机制．