刘凡凡
,
周爱国
,
王李波
,
李赛赛
,
李正阳
人工晶体学报
以Ti2AlC为原料,采用浓度为10％、20％、40％的氢氟酸酸刻蚀Ti2 AlC粉体,制备出具有类石墨烯结构的二维碳化晶体Ti2C.40％氢氟酸对细度为500目的Ti2 AlC进行刻蚀,0.5h后,试样的主晶相已为Ti2C二维晶体;Ti2 AlC细度为325目时,刻蚀6h后,主晶相仍为Ti2AlC相,并没有出现Ti2C.相比于10％、40％的氢氟酸,用20％氢氟酸刻蚀制备出的Ti2C具有更完备的晶体结构.结果表明,Ti2AlC的粒径大小、刻蚀时间对Ti2C的制备具有重要的影响作用.在拉曼光谱中,有相应的Ti-C键特征峰,Ti-Al键特征峰消失.发现了在高度刻蚀的MXene二维晶体的拉曼光谱中出现了C-C键特征峰.
关键词:
MXene
,
Ti2AlC
,
类石墨烯
,
拉曼光谱
李正阳
,
周爱国
,
王李波
,
孙丹丹
硅酸盐通报
MXene是一种新型过渡金属碳化物二维晶体,具有和石墨烯类似的结构.化学式为Mn+1Xn,其中n=1、2、3,M为早期过渡金属元素,X为碳或氮元素.这一类材料可以通过氢氟酸解离层状陶瓷材料MAX相获得,具有优异的力学、电子、磁学等性能.MXene是一种很有前途的新型锂离子电池负极材料,可以用在新型复合材料增强体,可以作为高温润滑材料.这种材料在储能、电子、润滑等领域具有重要的应用价值.本文介绍了该类材料的制备方法、性能、潜在应用及其研究现状.
关键词:
MXene
,
二维晶体材料
,
类石墨烯
,
过渡金属碳化物
王李波
,
高誉鹏
,
李正阳
,
周爱国
,
李平
材料保护
为了考察表面修饰CuS纳米颗粒作为润滑脂添加剂的摩擦润滑性能,采用十二烷基硫醇对CuS纳米微粒进行表面修饰.用X射线衍射分析修饰CuS微粒的物相,用透射电镜及FTIR分析其表面形貌和成分,采用摩擦磨损试验评价了修饰CuS纳米微粒在锂基润滑脂中的摩擦性能.结果表明:十二烷基硫醇修饰CuS纳米微粒的粒径只有几个纳米,作为添加剂在锂润滑脂中具有良好的减摩性能,但抗磨性能较差;修饰CuS在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了FeS,从而有效地降低了摩擦系数,但增大了磨损.
关键词:
CuS纳米微粒
,
表面修饰
,
十二烷基硫醇
,
锂基润滑脂
,
添加剂
,
摩擦润滑性能
曹新鑫
,
刘玉飞
,
何小芳
,
戴亚辉
,
王李波
材料导报
从抗静电和阻燃两方面总结了煤矿井下对塑料制品的要求,并综述了聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃钢等塑料制品的抗静电性及阻燃性,指出抗静电剂和阻燃剂研发缓慢限制了我国工程塑料在煤矿井下的应用,新型高效抗静电剂和阻燃剂是塑料制品在煤矿井下应用的研究方向.
关键词:
矿用
,
塑料制品
,
阻燃
,
抗静电
李良
,
周爱国
,
李正阳
,
王李波
硅酸盐通报
廉价TiH2是制造钛粉的中间产物.本文用TiH2取代钛粉在常压下高温合成一种先进陶瓷材料-钛铝碳(Ti2AlC和Ti3AlC2).以配料3TiH2/1.5Al/C或2TiH2/1.5 Al/TiC为原料,在1400℃保温120 min可合成高纯Ti2AlC.原料3TiH2/1.2Al/2C在1400 ℃保温120 min和TiH2/1.2Al/2TiC在1350℃保温120 min均可制备高纯的Ti3AlC2.差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry)被用来分析Ti-Al-C反应体系热量变化.在配料3TiH2/1.5Al/C反应过程中,Ti2AlC合成反应的放热峰消失；表明TiH2脱氢反应所吸收的热量与TiC或Ti2AlC的合成反应所释放的热量相互弥补.以TiH2为Ti源在一定程度上不仅可以降低原料成本,还可以减少或避免大批量生产钛铝碳过程中的热爆现象.
关键词:
Ti2AlC
,
Ti3AlC2
,
TiH2
,
差示扫描量热法
,
反应机理
李正阳
,
周爱国
,
李良
,
王李波
兵器材料科学与工程
在Ar气氛保护下，以钛粉、硅粉、石墨粉和金刚石粉为原料，采用无压烧结技术制备Ti3SiC2-金刚石复合材料。研究烧结温度对制备的复合材料中Ti3SiC2含量及金刚石转变的影响。结果表明：1400℃为制备Ti3SiC2-金刚石复合材料的最佳反应温度，高于此温度金刚石大量石墨化，低于此温度Ti3SiC2不能有效合成；生成的Ti3SiC2包裹在金刚石颗粒表层，两者之间存在明显的过渡区，表明在高温条件下金刚石颗粒表层发生石墨化相变；石墨化的碳元素参与Ti3SiC2合成反应，明显改善Ti3SiC2相与金刚石颗粒界面润湿性，提高Ti3SiC2与金刚石颗粒之间的界面结合力。
关键词:
Ti3SiC2
,
金刚石
,
反应机理
,
界面结合
朱元元
,
王李波
,
张恒
,
贾进
,
周爱国
,
昝青峰
硅酸盐通报
本文以TiH2/2TiC/1.1Al的混合粉末为原料,在管式炉中通入氩气作为保护气氛,在1450℃保温2h制备出高纯Ti3AlC2.在室温下,将Ti3AlC2粉末浸入浓度为40％与50％的氢氟酸溶液中磁力搅拌24 h,选择性刻蚀掉Ti3AlC2结构中的Al元素,利用XRD和SEM来表征剥离产物,结果表明,Ti3AlC2的层状结构明显分离开来,成功制备出了类石墨烯的二维晶体材料MXene.利用万能摩擦磨损试验机测试了添加不同含量MXene的液体石蜡的润滑性能,结果表明,添加适量的MXene对液体石蜡的润滑性能有所改善.
关键词:
Ti3AlC2
,
二维材料
,
类石墨烯
,
润滑
刘凡凡
,
周爱国
,
陈进峰
,
王李波
,
张恒
,
胡前库
兵器材料科学与工程
综述类石墨烯二维结构MXene的制备方法、性能和应用方面的研究新进展.提出一种相对温和的制备方法,用氟化锂与盐酸代替高腐蚀性的氢氟酸制备新型过渡金属碳化物或碳氮化合物.分析描述该体系的电学性能、热稳定性与力学性能.介绍这种新材料的广泛应用,重点探讨其在吸附、催化等领域的应用.认为随着制备方法的改善以及对微观结构的深入认识,这种材料可应用于更多重要领域.
关键词:
MXene
,
类石墨烯
,
性能
,
新进展
,
应用
申长洁
,
王李波
,
张恒
,
周爱国
,
刘凡凡
,
王冰心
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.19.021
MXene 是一种类石墨烯结构的新型二维过渡金属碳化物或碳氮化物,通过氟盐和盐酸或氢氟酸刻蚀前驱体 MAX相中的活泼金属元素得到,其化学通式为 Mn+1 XnT(n=1,2,3…),T表示表面所附着的官能团(-H、-F或-OH)。得益于其表面的官能团,MXene在储能方面应用较为广泛。通过表面改性、离子插层,增加 MXene晶面间距,提高离子传输效率,以优化 MXene在电化学方面的应用。综述了以 Ti3 C2为代表的 MXene的制备方法、理论研究以及在锂离子电池、锂硫电池、超级电容器等方面的应用研究进展,展望了 MXene 在电化学领域的应用前景和未来的研究方向。
关键词:
Ti3 C2
,
二维材料
,
锂离子电池
,
锂硫电池
,
超级电容器
