徐润
,
李忻达
,
李志强
,
赵仁宇
,
范根莲
,
熊定邦
,
唐婕
,
许勇
,
张荻
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13494
采用聚合物热解化学气相沉积(PP-CVD)法，通过聚乙二醇(PEG)的原位热解提供碳源、柠檬酸(CA)和硝酸钴反应产生催化剂纳米粒子，在微纳米级的片状铝粉基底上原位生长碳纳米管(CNTs)。通过实验和反应动力学建模研究了PP-CVD反应机理，揭示了PEG热解气相成分和催化剂纳米粒子表面气-固反应对CNTs生长速率的影响规律。CO初始分压和反应温度提高， CNTs生长速率提高；H2初始分压和催化剂密度提高， CNTs生长速率降低。模型预测的CNTs平均长度随反应温度和反应时间的变化趋势符合实验结果。因此，本研究为进一步优化CNTs/铝复合粉末制备工艺提供了新的理论依据。
关键词:
碳纳米管
,
铝
,
复合材料
,
原位
,
聚合物热解化学气相沉积
,
反应动力学
曾星华
,
徐润
,
谭占秋
,
范根莲
,
李志强
,
张荻
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.01
从铝基复合材料纳米化、构型化、制造技术3个方面,综述了先进铝基复合材料研究的新进展,并对其发展趋势进行了展望.新型纳米增强体可为铝基复合材料提供高的增强效率,而增强体和铝基体的纳米化则由于一系列尺寸效应,赋予复合材料更优异的性能;基体晶粒尺寸的双峰、多峰分布,层状、网络等复合构型的设计,为其性能最优化提供了新的途径;新型粉末冶金、大塑性变形、增材制造等新技术为新型铝基复合材料的制备和加工提供了技术基础.可以预见,性能更优异的纳米增强体的应用、不同尺度结构效应的发挥及新型铝基复合材料制备加工新技术的开发,将会成为未来铝基复合材料的研究热点.
关键词:
铝基复合材料
,
纳米化
,
复合构型
,
新型制造技术
潘浩
,
范根莲
,
谭占秋
,
李志强
,
张荻
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.01.006
纳米颗粒具有极高的增强效率,能够显著提高铝基复合材料的综合性能.纳米Al2 O3/Al复合材料作为其中的代表,具有高弹性模量、高强度和低密度等优势,得到长期的关注和研究.详细介绍了纳米Al2O3/Al复合材料的制备方法,分析了各制备方法的优点和缺点,并对纳米Al2O3/Al复合材料的发展前景进行了展望.
关键词:
纳米Al2O3
,
制备方法
,
纳米Al2O3/Al复合材料
李志强
,
谭占秋
,
范根莲
,
张荻
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.07.05
从高导热复合构型、高导热复合界面及新型高导热纳米碳增强体3个方面,综述了热管理用铜基和铝基功能复合材料的研究进展,并对高导热金属基复合材料的未来发展方向进行了预测与展望.在材料组分相同的情况下,基于金属基体与导热增强体之间复合构型和复合界面的差异,制备的金属基复合材料的导热与热膨胀性能会发生显著变化.此外,由于纳米增强体与基体在形貌、尺寸及表面化学性质等方面的不相容性,在新型高导热金属基纳米复合材料的研发过程中,更需要兼顾高导热复合构型与复合界面的优化设计.可以预言,采用碳纳米管、石墨烯纳米片等新型纳米碳增强体,设计与制备具有微/纳米跨尺度分级复合构型的金属基复合材料将成为未来的研究热点.
关键词:
热管理
,
金属基复合材料
,
复合构型
,
热导率
,
热膨胀
韩晓东
,
李志强
,
范根莲
,
江林
,
张荻
材料导报
通过对比工艺方法和材料力学性能,总结了球磨混合、大塑性变形、热喷涂、纳米尺度分散、原位生成以及片状粉末冶金等主要制备技术的优缺点,并结合当前制备过程中的主要问题,讨论了碳纳米管/铝复合材料未来的发展方向.
关键词:
碳纳米管
,
铝基复合材料
,
制备技术
许勇
,
范根莲
,
李志强
,
江林
,
张荻
,
陈志新
机械工程材料
采用聚乙烯醇水溶胶制备铝粉浆料，然后与碳纳米管的分散液共混，借助聚乙烯醇水溶胶辅助制备碳纳米管／铝复合粉体；通过黏度计、红外一拉曼光谱仪测定聚乙烯醇的黏度和红外光谱，利用扫描电镜观察复合粉体的形貌和碳纳米管的分散状态。结果表明：该工艺制备的碳纳米管／铝复合粉体中碳纳米管均匀分散在铝粉的表面，随着聚乙烯醇水溶胶质量分数从1％增加至3％，铝粉表面碳纳米管的吸附量（体积分数）可从0．04%增加至0．2％。
关键词:
均匀分散
,
碳纳米管
,
铝粉
,
聚乙烯醇水溶胶
鄢来朋
,
谭占秋
,
熊定邦
,
范根莲
,
李志强
,
张荻
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.12.10
从碳纳米管表面改性、金属基体合金化和复合工艺优化三个方面综述了碳纳米管增强铝基复合材料界面设计与调控的研究新进展，并对未来可能的发展新趋势进行了展望。现有的界面设计研究尚存在一定的局限性，如碳纳米管表面改性引入金属或氧化物连续镀膜将碳纳米管与基体隔离，缺乏对镀膜尺寸和分布的设计调控，未能有效发挥碳纳米管自身的复合强化作用，未来需要针对复合材料的具体应用和性能需求，更有针对性地设计碳纳米管的表面状态或复合界面的结合程度，如：碳纳米管表面缺陷修饰、复合材料构型优化设计等，并对表面修饰产物的尺寸和分布进行精细有效的调控，以获得更为理想的界面状态，充分发挥纳米碳的增强效率。
关键词:
碳纳米管
,
铝基复合材料
,
表面改性
,
界面调控
,
界面反应
