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登錄薄膜力學的案例
中國科大俞書宏院士/高懷嶺《Adv. Mater.》:用于航天器的太空防護材料
聚酰亞胺(PI)薄膜因其優異的力學性能以及顯著的熱穩定性和化學穩定性,被作為航天器外衣的首選材料,用于保護航天器免受近地軌道不利環境(例如原子氧、紫外線輻射、空間碎片和熱循環等)的損害。即便擁有出色的性能,聚酰亞胺薄膜也與其他碳氫聚合物一樣,極易受到原子氧攻擊。薄膜中的碳、氫和氮等元素,在原子氧輻射后容易被氧化而形成揮發性氣體分子,導致薄膜的力學性能急劇下降,從而顯著縮短其使用壽命。隨著航天工業的快速發展,以及對航天器的安全性和可靠性需求的增加,迫切需要對聚酰亞胺薄膜材料的力學性能和原子氧抵抗性能不斷提高。
當前所采用的解決方案主要包括:1)在薄膜表面沉積均勻的無機物涂層,以增加薄膜頂層的硬度和原子氧耐受性,但是該涂層容易開裂、脫落;2)通過在聚酰亞胺聚合前添加可產生鈍化層的多面體低聚倍半硅氧烷(POSS),但是POSS單體的價格昂貴、合成復雜、受到規模化制備的限制。
近日,中國科學技術大學俞書宏院士/高懷嶺團隊,通過借鑒珍珠母的“磚-泥”層狀結構優勢,提出了一種雙層仿珍珠母結構設計的新策略。研究人員以其前期開發的具有優異力學性能和紫外屏蔽功能,且可宏量制備的高質量云母納米片為構筑基元(Nat. Commun. 2018, 9, 2974),與聚酰亞胺前驅體混合后,借助噴涂與熱固化聯用法制得了具有雙層類珍珠母結構的聚酰亞胺-云母納米復合膜,通過改變組分配比,使所得復合膜的頂層具有更致密的云母納米片(圖1)。這種獨特的結構設計有效地提升了聚酰亞胺薄膜的力學性能和抗原子氧性能。
展開 中國科大吳恒安教授/俞書宏院士《ACS Nano》:在納米纖維素的濕度界面力學研究中取得重要進展
納米纖維素的濕度界面力學行為。(a) 分子模型。(b) 應力-應變曲線中的線彈性階段和隨后的應變硬化階段。(c) 濕度界面滑移。(d) 應變局域化過程。
最后,通過宏觀實驗驗證了環境濕度(RH)對納晶纖維素薄膜力學性能的影響規律。當RH ≤ 50%時,應變硬化效應使得斷裂應變大幅度增加,與分子模擬結果相呼應。在合適的RH范圍內,納晶纖維素薄膜的強度和韌性都得到顯著提高,而當RH ≥ 60%時,彈性模量和強度明顯下降,這主要是由于界面水分子過多導致溶脹,削弱了界面強度并阻礙了載荷傳遞能力。
圖3. 納晶纖維素薄膜在不同環境濕度下的的力學性能。
該研究表明氫鍵在納米纖維素濕度界面力學行為中發揮了關鍵作用,揭示了氫鍵對納米纖維素序構材料設計的重要性,為自下而上設計高性能納米纖維素復合材料提供了新策略。
中國科大碩士研究生侯遠震、博士后研究員管慶方和夏駿為論文共同第一作者,吳恒安教授為通訊作者,俞書宏院士和朱銀波博士為共同通訊作者。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項(B類)、國家自然科學基金、中國科學技術大學青年創新重點基金等項目的資助。
原文鏈接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c08574
展開 Baughman:離子鍵和π共軛作用有序交聯的超強高導電可折疊的石墨烯薄膜
將GO納米片的尺寸由4.4μm增大到25.1 μm時,得到的石墨烯薄膜的拉伸強度、韌性和導電率分別從821.2 MPa、20.2MJ/m3和415.8 S/cm增大到924.8MPa,31.4 MJ/m3和550.2S/cm。
圖2.有序交聯石墨烯薄膜的力學性能、電學性能以及電磁屏蔽性能。
為了評估這種有序交聯石墨烯薄膜在柔性電子器件領域的應用前景,團隊還研究了其循環拉伸和360°彎折疲勞性能。如圖3所示,該石墨烯薄膜的拉伸疲勞壽命遠優于無交聯石墨烯薄膜。并且,在同等循環拉伸和360°彎折下,石墨烯薄膜的力學和電學性能保持率也較高。此外,如圖4所示,在不同溶劑中長期浸泡或者超聲下,該有序交聯的石墨烯薄膜的性能穩定性優于無交聯石墨烯薄膜。這種綜合性能優異的石墨烯薄膜在柔性電子器件和航空航天等領域具有廣泛的應用前景,同時,這種室溫有序交聯策略也可以用于指導其它一維,二維納米材料的宏觀高性能組裝。
圖3.有序交聯石墨烯薄膜的循環拉伸和360°彎折疲勞性能。
圖4.有序交聯石墨烯薄膜在不同溶劑中長期浸泡和超聲處理的性能穩定性。
該工作以“Strong, Conductive, Foldable Graphene Sheets by Sequential Ionic and π Bridging”為題,以背封面的形式(如圖5所示)發表在國際材料領域權威期刊Advanced Materials上,這也是程群峰教授和Ray H. Baughman教授合作團隊,在室溫有序交聯強韌一體化高導電石墨烯薄膜研究領域的又一重要進展。文章的第一作者是北京航空航天大學化學學院博士研究生萬思杰同學。
圖5.論文被選為當期背封面發表。
展開 Comsol的電潤濕液態鏡頭多物理場耦合仿真 ¥2800
這種方法驅動功耗小,鏡頭光圈大小靈活、外形僅有薄膜力學性能決定,與填充液體無關、變焦范圍大等優點。其缺點是:鏡頭較大時對震動和重力的影響較為敏感、結構較為復雜。</p><p><br></p><p> 電潤濕效應透鏡,是通過改變施加的電壓來控制液體在固體表面上的潤濕特性的液體透鏡。那么電潤濕效應又是什么呢?簡單來說就是通過電壓來控制液滴的表面形狀。更準確來說,電潤濕效應是一種物理化學現象,通過改變液體-固體界面的外加電壓來控制液體在固體面上的潤濕特性,從而改變液滴的接觸角,使其能像人眼的晶狀體一樣改變曲率實現變焦。同時,對施加電壓的不同,其表面曲率會發生變化,從而實現光學變焦。</p><p><br></p><p> 下圖3左邊為未加電壓時,整個液體透鏡表現為凹透鏡;當加上110V電壓之后,其液面發生變化,形成一個凸透鏡,產生聚光效果。下圖4為液體透鏡的聚焦效果。這種方法的優點在于響應時間短、變焦范圍寬、操作便捷、集成性能好、結構簡單等優點,是目前液體透鏡最主流的研究方向。但是,目前也存在其驅動電壓高(幾十到上百伏)、口徑很難做大等缺陷。最新研究表明,其驅動電壓能降低至30-50V,但這對于手機攝像頭來說還是偏高。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202102/imgs/becceb320f6245ee9409f43de6129d27.jpeg"></p><p>左:未加電壓 右:電壓值為110V</p><p> 除了在手機攝像頭上具有應用前景,液體透鏡還在生物醫學微型化方面也有廣闊空間。目前研究最火熱的就是醫用內窺鏡的小型化。
展開 
2018年全國固體力學學術會議在哈爾濱成功召開
2018年11月23日至25日,2018年全國固體力學學術會議在哈爾濱召開。本次會議由中國力學學會固體力學專業委員會和國家自然科學基金委數理科學部主辦,黑龍江省人民政府協辦,哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學、中國地震局工程力學研究所、哈爾濱理工大學和特種環境復合材料技術國家級重點實驗室聯合承辦,寧波大學力學與工程科學系、黑龍江省力學學會和黑龍江省復合材料學會為支持單位。全國固體力學學術會議每四年舉辦一屆,本屆會議吸引了來自全國120多所高校2000余名專家學者和研究生代表參會。
杜善義院士、謝禮立院士、方岱寧院士、王鐵軍教授和吳林志教授擔任大會主席。申勝平教授擔任大會秘書長。黑龍江省人民政府孫東生副省長,中國力學學會理事長、中國科學院院士楊衛教授,中國科學院院士、北京理工大學方岱寧教授、中國科學院院士、北京大學魏悅廣教授,中國科學院院士、南京航空航天大學郭萬林教授,中國航天科技集團有限公司科技委常委、中國工程院院士周志成研究員,國家自然科學基金委員會辦公室主任孟慶國研究員、數理科學部常務副主任董國軒研究員等領導及嘉賓出席會議。本次會議的主題是“固本求新,頂天立地”,本次會議設置了34個主要的學術議題,主要包括 復合材料力學、計算固體力學、實驗力學先進測量方法、技術與應用、微納米力學、超材料結構設計理論及方法、軟物質力學、彈性力學與塑性力學、表面、界面與薄膜力學、生物材料力學與仿生力學、結構力學與結構優化、損傷與斷裂力學、柔性結構器件力學、爆炸與沖擊、結構振動、噪聲與控制、多尺度力學與跨尺度關聯、結構健康監測與無損檢測、制造工藝力學、輕質復合材料與結構青年學者論壇、固體力學教學改革與創新、壓電半導體器件與多場耦合力學、極端條件材料力學行為、智能材料多場耦合變形行為、復雜介質及多場耦合波動力學等固體力學議題。
展開 同熔指不同剛韌性?用TREF技術深挖茂金屬PE晶間纏結網絡,精準指導高端柔性包裝選材!
這種獨特的拓撲結構賦予了mLLDPE良好的抗沖擊強度、抗穿刺性及斷裂伸長率,使其在農業薄膜、重型包裝袋及柔性包裝體系中占據了主導地位。然而,隨著下游包裝行業對"薄膜減薄"的要求日益苛刻,材料面臨的機械應力急劇增加。在實際服役或加工成型過程中,部分材料會偶發非預期的物理失效或加工不穩定現象。
在產品研發、質量控制及失效分析環節,傳統的宏觀物性測試面臨著嚴重的維度局限:凝膠滲透色譜(GPC)僅提供分子量及分布,差示掃描量熱法(DSC)僅反映整體熱行為,而最常用的熔體流動速率(MFR)和密度測試則是宏觀統計的均值。對于結構高度均一的茂金屬聚乙烯而言,這類單一維度的測試根本無法揭示其分子內與分子間的結構異質性。實際上,聚合物的宏觀力學和流變性能直接受控于其共聚物中短鏈分支的分布、片晶的發育厚度,以及能夠跨越非晶區連接相鄰片晶的"系帶分子"(Tie Molecules)網絡密度。
▲ 圖1 跨越非晶區連接相鄰片晶的"系帶分子"網絡
針對這一行業痛點,國高材分析測試中心引入了多維交叉分級(Cross-Fractionation)表征技術。本案例將展示如何通過制備型升溫淋洗分級(P-TREF)、連續自成核退火熱分級(SSA)以及高溫凝膠滲透色譜(HT-GPC)的深度矩陣式聯用,成功破譯兩款基礎物性參數相近、但宏觀力學和流變性能差異顯著的商業化mLLDPE樹脂的深層微觀結構密碼。
▲ 圖2 國高材分析測試中心CFC設備
二、宏觀表征參數相似與實際服役性能差異的對比
在樹脂材料篩選和加工過程中,質保書上的基礎參數是重要的參考依據。在國高材分析測試中心近期承接的一項材料評價委托中,客戶提供了兩款商業化乙烯/1-己烯茂金屬共聚物薄膜級樹脂(標記為樣品A和樣品B)。在進廠質量檢驗中,這兩款樹脂的密度、熔融指數、分子量等指標基本一致。
展開 北航《先進材料》:一步制備多維取向的圖案化納米線薄膜
多維取向的圖案化納米線薄膜的掃描電鏡圖像。X、Y、Z分別代表了上層水平定向排列的納米線,碳納米管紗線和下層垂直分布的碳納米管陣列的方向。(e - l)各種不同長徑比的納米線在陣列碳納米管膜表面的取向,包括銀納米線、氧化鋅納米線、氧化鋁納米線和微生物。
圖3. 制備得到的多維取向的圖案化納米線薄膜的力學傳感性能測試。
圖4. 陣列碳納米管表面取向的納米線可以可控轉移到柔性基底,構筑微電路。
原文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900534
來源:高分子科學前沿
展開 之江實驗室張磊教授/復旦大學魏大程教授《AFM》:面向塑料電子的高性能純絲素蛋白“紙”
其透明性和低霧度性質與PET薄膜相近,力學性質(比強度、比剛度、拉伸模量以及斷裂韌性)均與皮膚相近,尤其是其斷裂韌性為14.4±4 kJ m-2,使其具有可形狀工程設計的能力,在表皮電子中展現巨大的應用潛力。
圖2 絲素“紙”的高透明性與力學性質
研究者利用激光刻蝕以及雕刻方法在絲素“紙”表面“自上而下”加工制備了電子器件(如圖3),包括電子標簽(RF-ID)、觸覺單元和觸覺傳感陣列,并驗證了其有效性。此外,由于絲素“紙”材料的高韌性特征,使其可以用于形狀工程設計和加工,利用這一性質,進一步制備了可與生物組織高共形貼附的生物網格以及基于剪紙結構的肌電測試電極(EMG)。
圖3 絲素“紙”在電子標簽、觸覺傳感陣列、生物網格以及剪紙EMG電極中的應用展示。
本文共同第一作者為之江實驗室高級研究專員劉海濤博士(之江實驗室-復旦大學聯合培養博士后)和浙江大學醫學院附屬第四醫院特聘研究員魏威博士,通訊作者為之江實驗室研究專家張磊教授和復旦大學高分子系魏大程教授。復旦大學劉云圻院士和浙江大學歐陽宏偉教授在實驗階段和論文撰寫過程中提出了寶貴的建議。該研究得到了之江實驗室重大科研項目、國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國博士后科學基金的資助。
文章鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202104088
展開 超聲波傳感器用于工業過程薄膜厚度監控的解決方案
當一個方向的長度比其它兩個方向的長度小時,這種結構稱之為薄膜。如今,微電子薄膜,光學薄膜,抗氧化薄膜,巨磁電阻薄膜,高溫超導薄膜等在工業生產和人類生活中的不斷應用,在工業生產的薄膜,其厚度是一個非常重要的參數,直接關系到該薄膜材料能否正常工作。
通常情況下,薄膜的厚度指的是基片表面和薄膜表面的距離,而實際上,薄膜的表面是不平整,不連續的,且薄膜內部存在著針孔、微裂紋、纖維絲、雜質、晶格缺陷和表面吸附分子等。如大規模集成電路的生產工藝中的各種薄膜,由于電路集成程度的不斷提高,薄膜厚度的任何微小變化,對集成電路的性能都會產生直接的影響。除此之外,薄膜材料的力學性能,透光性能,磁性能,熱導率,表面結構等都與厚度有著密切的聯系。因此在生產工藝中對膜厚進行在線精確檢測, 是保證產品質量和提高生產效率的重要手段。
對于薄膜厚度的準確測量,取決于使用什么樣的厚度傳感器,目前在線薄膜厚度的檢測技術主要有幾種方式:
1、貝它探頭,是最早用于薄膜檢測的傳感器,使用貝它放射源作為信號源,技術成熟。但是需要辦理放射源使用許可證,進出口手續比較復雜。有半衰期的使用年限限制,且檢測精度會隨著放射源的衰減而降低。
2、紅外探頭,利用特定紅外線波段在特定的塑料薄膜中被強烈吸收的原理測量薄膜的厚度。該傳感器檢測穩定,不受壞境變化影響,但對添加劑及顏色的變化敏感,在同一生產線上要生產多種產品不能適應。
3、X線探頭,利用X線管通電產生X線作為信號源來檢測塑料薄膜的厚度。有諸多優點:飛放射性物質;低能量無需使用許可證;測量范圍廣;測量精度高;各種塑料都可測量,不受添加劑和色母料的影響。
展開 北京大學黃建濱教授、閻云副教授課題組在超分子薄膜構筑方法上取得重要進展
而與此同時,人們在構筑宏觀塊體薄膜材料上也傾注了大量的精力。為了得到塑性薄膜,人們通常會對高聚物溶液揮干溶劑或對高分子的熔體進行熱塑成型,從而造成大量的能量消耗。因此,亟待發掘簡單、節能、高效的新型薄膜材料構筑方法。
近期,北京大學黃建濱教授、閻云副教授課題組則將結塊過程與構筑塑性薄膜相結合,正向地將結塊的原理應用于由粉末材料向連續的液晶相超分子薄膜的構筑上,提出了一種全新且十分簡便的構筑薄膜材料的方法。首先,一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無規配位簇,而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯形成無定形的白色沉淀物。通過自發的結塊過程,沉淀中的分子可進一步發生重排運動,并使其由白色粉末狀的固體在短時間內轉變形成透明且可自支撐的薄膜材料。
圖1 通過結塊過程自發成膜
這種超分子薄膜材料的力學性質與塑性高分子相近,抗張強度為(0.65 ± 0.16) MPa,但卻具備在室溫及適宜的濕度環境下通過手指尖的壓力完成修復與鑄造的能力。力學測試表明這種可塑超分子薄膜在數十次的重鑄后也不會出現疲勞和強度降低,預示著其優越的材料工程性能。
展開 《Science》子刊:給可穿戴電子供能—柔軟、可延展的微型熱電“彈簧”
其中,最有代表性的即為主要由二維薄膜熱電材料制成的柔性、微型熱電發電器,優異的幾何和力學特性使其在可穿戴電子等領域有著廣闊前景。然而,二維薄膜熱電發電器與采集環境的熱阻不匹配問題(thermal impedance mismatch)一直困擾研究者多年。與電阻類似,熱阻的大小與熱傳遞方向的距離密切相關。對于二維薄膜熱電發電器來說,這個距離受厚度所限,一般不超過幾個微米。當它工作于皮膚表面時(圖1a),熱傳遞方向的熱阻極小,導致溫差和熱電轉換效率大打折扣。一個最直接的解決方案是將二維材料卷起來并豎立在皮膚表面,從而大大提高熱傳遞方向的距離(圖1b)。可惜利弊相依,這種方案同時帶來了制備工藝上的困難和力學柔性上的犧牲。有沒有一種方法,既能保留二維薄膜材料的力學柔性,又可以增加熱傳遞方向的距離?
圖1:(a)二維薄膜微型熱電發電器置于皮膚表面的示意圖。(b)將薄膜卷曲豎立形成三維熱電發電器置于皮膚表面的示意圖。
近日,美國西北大學John A. Rogers教授、G. Jefferey Snyder教授和黃永剛教授課題組合作,在Science Advances上發表了題為 “Compliant and stretchable thermoelectric coils for energy harvesting in miniature flexible devices”的論文,基于傳統半導體加工工藝,首次提出了利用非線性屈曲力學組裝來實現的一種三維微型熱電發電器。該策略首先在二維平面狀態下,通過光刻、轉印等技術將摻雜的單晶硅薄膜和金屬電極布置在預設形狀的聚合物保護層內,然后通過硅膠基底的受控壓縮屈曲形成三維結構。
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北科大《Scripta Materialia》:調控取向,實現硬度高達38.6GPa的超晶格薄膜突破!
進而可以得出結論,薄膜的取向會影響TiN/AlN超晶格薄膜中AlN的臨界共格厚度。
圖1 在MgO(110)和(111)襯底上制備TiN/AlN超晶格薄膜的XRD圖和TEM圖
圖2 兩種取向薄膜的SEM橫斷面圖、TEM截面亮場圖和HR-TEM截面圖
(a, b, c)沉積在MgO(110)上的薄膜;(d, e, f)沉積在MgO(111)上的薄膜
圖3 不同取向薄膜的孿晶取向
研究發現沉積在(110)襯底上的TiN/AlN膜存在很多堆垛層錯(SFs)。對于<110>取向膜,位于AlN 1.5nm厚處硬度達到峰值(38.6GPa),比
<100>
取向膜的硬度高17%,<100>取向膜的硬度峰值位于AlN 0.9nm厚處,硬度值為36.6GPa。具有較厚共格AlN層的TiN/AlN超晶格薄膜具有較厚的臨界共格厚度和更高的峰值硬度。<100>取向膜中的界面結構是不連續的,這也是硬度較低的原因。
圖4 不同厚度TiN/AlN超晶格薄膜的納米壓痕硬度
本文在相同沉積條件下制備了具有(110)和(100)擇優取向的單片TiN/AlN超晶格薄膜,結果表明,薄膜的晶體取向顯著地改變了TiN/AlN超晶格薄膜中AlN的共格厚度,進而決定了整個薄膜的力學性能。具有較厚共格AlN層的<110>定向薄膜的峰值硬度更高。本文為提高超晶格薄膜的機械性能提供了一種新的方法。(文:破風)
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展開 東華大學武培怡/孫勝童團隊《Adv. Mater.》:受泳道啟發,離電液晶彈性體纖維實現離子電導率隨拉伸上千倍提升
此外,同等配比制備的離電液晶彈性體薄膜也表現出了類似的增強效應,表明這一現象與材料形狀無關。
圖2. 離電液晶彈性體纖維/薄膜的光學、力學和電學表征。
作者通過低場核磁氟譜、SAXS、紅外、分子模擬等表征手段分析了離電液晶彈性體纖維電導率急劇增強效應的原因。研究發現,離子電導率提升主要發生在后軟彈性區間(post-soft elasticity,應變>200%),即單疇向列相向近晶相的轉變過程。由于剛性液晶基元密堆積導致離子液體與液晶彈性體網絡相容性變差,從而發生微相分離形成了沿拉伸方向高度有序且相互貫通的離子納米通道。這些離子通道起到了類似 “泳道”的作用,使得離子(主要是PF6陰離子)這些“運動員”可以以最短時間通過。
圖3. 離電液晶彈性體纖維電導率增強效應的結構解析。
電導率隨拉伸急劇提升使得該離電液晶彈性體纖維具有反Pouillet定律預測的電阻變化曲線,在121%應變后電阻急劇下降,而618%應變后僅緩慢增長。這一特殊電阻變化可實現與常規離子導體傳感器截然不同的波形傳感,即拉伸至不同應變可反饋迥異的電阻變化波形。1500次循環拉伸測試表明,離電液晶彈性體纖維的波形傳感具有極好的穩定性。
圖4. 離電液晶彈性體纖維的電阻-應變曲線及波形傳感。
液晶彈性體的液晶基元取向隨溫度可逆變化從而發生宏觀變形,是模仿肌肉伸縮能力的典型仿生致動材料。有趣的是,將離子液體引入液晶彈性體網絡后,離電液晶彈性體纖維仍然保持著極高的致動性能。施加0.2 MPa偏壓后,加熱至液晶相轉變溫度可發生約70%的長度收縮。
展開 石墨烯基散熱薄膜的研究進展
因此,與氧化石墨烯薄膜相比,石墨烯粉末組裝的石墨烯薄膜也表現出了很好的性能。在圖3(a-e)中,Teng等人通過球磨法制備了高濃度石墨烯漿料。對GF紙進行過濾達到1529 W/mk的高k值。采用木質素磺酸鈉輔助球磨工藝制備了石墨烯納米片,得到的石墨烯薄膜的k達到1324 W/mk。最近,Wu等人提出了一種可規?;a的石墨烯層壓漿過濾工藝,石墨烯膜的k為975 W/mk。
圖3.(a)采用球磨法和真空過濾法制備石墨烯薄膜,(b, c)石墨烯薄膜的表面和截面形貌。
(d, e)石墨烯薄膜的導熱性和散熱性能(Copyright 2017, John Wiley and Sons),(f)石墨烯膜離心浸涂示意圖及光學照片,(g-i)所得石墨烯薄膜的SEM圖像,(j- 1)石墨烯薄膜的導熱性能、導電性和電磁干擾屏蔽性能。
但由于機械剝離石墨烯片的分散性差,限制了石墨烯粉末的應用。雖然表面活性劑的使用可以提高剝離效率,但殘余添加劑的存在可能會在炭化處理過程中給石墨烯片引入額外的缺陷,導致k下降。另一方面,由于石墨烯基面之間的Vander Walls相互作用較弱,石墨烯薄膜的力學性能不如氧化石墨烯薄膜。在這方面,如圖2(f- 1)所示,一種新的掃描離心鑄造方法被用于增強石墨烯片的對準,從而將散熱和電磁干擾屏蔽性能分別提高到190 W/mk和93 dB。此外,還開發了一系列改進的剝離方法,在石墨烯片的邊緣接枝官能團,如羧基或羥基,以獲得更好的力學性能,同時對sp2調和晶格結構的破壞最小。
1.4石墨烯基復合薄膜
由于自上而下的制備策略,氧化石墨烯或石墨烯片的橫向尺寸相對較小是一個普遍的問題。相鄰薄片之間存在大量的邊界可能導致嚴重的聲子邊界散射,導致κ的下降。
展開 浙江大學AM:單晶Cu2Se納米尺度相變行為與相界操控
自2004年來,張澤院士帶領的研究團隊在透射電子顯微鏡原位力學性能實驗領域開始了新的探索,發展了透射電子顯微學碳支持膜雙傾拉伸及彎曲技術;在透射電鏡加熱臺基礎上發展了熱雙金屬驅動變形納米材料的技術及一系列傳感器及力驅動技術,并將這些自主研發的先進實驗技術應用于納米線,納米薄膜的原子尺度力學行為的研究,揭示了硅,碳化硅等功能納米線在納米尺度的超塑性變形及固態銀納米顆粒的液體行為,在材料的原位結構演變和力學性能關聯的領域取得了一系列重要的創新性成果,獲得了國際同行的廣泛關注,在Nature、Science、Nat. Mater.、Nat. Commun.、Nano Lett.、Adv. Mater.、Phys. Rev. Lett.、JACS和Angew. Chem. Int. Edit.等國際有重要影響的期刊上發表論文200余篇。目前的主要研究方向為高溫合金與顯微結構。
個人主頁:https://person.zju.edu.cn/zzhang
文獻鏈接:Nanoscale Behavior and Manipulation of the Phase Transition in Single‐Crystal Cu2Se (Advanced Materials, 2018, DOI: 10.1002/adma.201804919)
來源:材料人
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