超级军网中国率先研制出“烯合金” 或将带来革命性变革
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 15:54:04
http://news.ifeng.com/a/20140529/40510771_0.shtml
石墨烯（资料图）
石墨烯或许将对未来航空航天器带来革命性变革
石墨烯，这个让大部分公众感到陌生的名字，却是全球多国科学家都在竞相研究的课题。这种在2004年才正式被发现的新材料，不仅让两名英国发现者获得2010年诺贝尔物理学奖，更有望让“薄得像纸一样的透明手机”、“一分钟充完电的电池”、“像衬衣一样的防弹衣”等“科幻产品”变成现实。中航工业航材院(以下简称航材院)相关人士27日向《环球时报》透露，他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布新一代具备特殊性能的系列材料问世，或许将对未来航空航天器带来革命性变革。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它只有一个碳原子那么厚，是已知、能看得见的最薄纳米级材料。这种特殊结构让它从被发现之初，就获得多个世界之最：有史以来最结实的材料，其强度是钢的100多倍;电子传导率最快的材料，比硅材料快140倍;它还是最轻的固体物质、室温下导电性能最好的材料、具有97.7%的透光率……各国科学家竞相投入对这种新材料的研发中，认为它将“颠覆世界电子行业的未来”。仅今年5月，就有新加坡南洋理工大学宣布研制出光感提高1000倍的石墨烯图像传感器;英国利物浦大学研制的石墨烯新材料有望取代由硅制成的晶体管……苹果、三星等公司正试图利用石墨烯材料的导电和透明特性，制造像一张纸那么薄的透明手机，而且还不怕弯曲。利用它能制造出大容量电池，一次充电足以让汽车行驶数百上千公里。
航材院研究人员告诉《环球时报》记者，尽管当前石墨烯的研究成果很多，但目前主要还停留在实验室阶段，距离工业化生产仍有相当距离。造成这种局面的很大原因是石墨烯的价格太贵，是等重黄金的15倍，因此又被称为“黑黄金”。航材院如今已经掌握了批量生产大尺寸、高质量石墨烯薄膜和高性能石墨烯粉末的技术，为石墨烯的大规模应用打下基础。
除了制造电子设备外，石墨烯的高强度、高韧性也为材料学带来新变革，这对于“尽力减少每一克重量”的飞机制造业来说尤其重要。航材院利用铝合金粉和石墨烯粉以一定比例混合后制造出的“烯合金”，其屈服强度和抗拉强度分别提高58%和25%，在世界上首创利用石墨烯制造高端合金材料的新途径。据介绍，该研究团队下一步还将利用石墨烯提高钛合金等金属的性能，有望给飞机材料带来新的变革。http://news.ifeng.com/a/20140529/40510771_0.shtml
石墨烯（资料图）
石墨烯或许将对未来航空航天器带来革命性变革
石墨烯，这个让大部分公众感到陌生的名字，却是全球多国科学家都在竞相研究的课题。这种在2004年才正式被发现的新材料，不仅让两名英国发现者获得2010年诺贝尔物理学奖，更有望让“薄得像纸一样的透明手机”、“一分钟充完电的电池”、“像衬衣一样的防弹衣”等“科幻产品”变成现实。中航工业航材院(以下简称航材院)相关人士27日向《环球时报》透露，他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布新一代具备特殊性能的系列材料问世，或许将对未来航空航天器带来革命性变革。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它只有一个碳原子那么厚，是已知、能看得见的最薄纳米级材料。这种特殊结构让它从被发现之初，就获得多个世界之最：有史以来最结实的材料，其强度是钢的100多倍;电子传导率最快的材料，比硅材料快140倍;它还是最轻的固体物质、室温下导电性能最好的材料、具有97.7%的透光率……各国科学家竞相投入对这种新材料的研发中，认为它将“颠覆世界电子行业的未来”。仅今年5月，就有新加坡南洋理工大学宣布研制出光感提高1000倍的石墨烯图像传感器;英国利物浦大学研制的石墨烯新材料有望取代由硅制成的晶体管……苹果、三星等公司正试图利用石墨烯材料的导电和透明特性，制造像一张纸那么薄的透明手机，而且还不怕弯曲。利用它能制造出大容量电池，一次充电足以让汽车行驶数百上千公里。
航材院研究人员告诉《环球时报》记者，尽管当前石墨烯的研究成果很多，但目前主要还停留在实验室阶段，距离工业化生产仍有相当距离。造成这种局面的很大原因是石墨烯的价格太贵，是等重黄金的15倍，因此又被称为“黑黄金”。航材院如今已经掌握了批量生产大尺寸、高质量石墨烯薄膜和高性能石墨烯粉末的技术，为石墨烯的大规模应用打下基础。
除了制造电子设备外，石墨烯的高强度、高韧性也为材料学带来新变革，这对于“尽力减少每一克重量”的飞机制造业来说尤其重要。航材院利用铝合金粉和石墨烯粉以一定比例混合后制造出的“烯合金”，其屈服强度和抗拉强度分别提高58%和25%，在世界上首创利用石墨烯制造高端合金材料的新途径。据介绍，该研究团队下一步还将利用石墨烯提高钛合金等金属的性能，有望给飞机材料带来新的变革。
石墨烯（资料图）
石墨烯或许将对未来航空航天器带来革命性变革
石墨烯，这个让大部分公众感到陌生的名字，却是全球多国科学家都在竞相研究的课题。这种在2004年才正式被发现的新材料，不仅让两名英国发现者获得2010年诺贝尔物理学奖，更有望让“薄得像纸一样的透明手机”、“一分钟充完电的电池”、“像衬衣一样的防弹衣”等“科幻产品”变成现实。中航工业航材院(以下简称航材院)相关人士27日向《环球时报》透露，他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布新一代具备特殊性能的系列材料问世，或许将对未来航空航天器带来革命性变革。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它只有一个碳原子那么厚，是已知、能看得见的最薄纳米级材料。这种特殊结构让它从被发现之初，就获得多个世界之最：有史以来最结实的材料，其强度是钢的100多倍;电子传导率最快的材料，比硅材料快140倍;它还是最轻的固体物质、室温下导电性能最好的材料、具有97.7%的透光率……各国科学家竞相投入对这种新材料的研发中，认为它将“颠覆世界电子行业的未来”。仅今年5月，就有新加坡南洋理工大学宣布研制出光感提高1000倍的石墨烯图像传感器;英国利物浦大学研制的石墨烯新材料有望取代由硅制成的晶体管……苹果、三星等公司正试图利用石墨烯材料的导电和透明特性，制造像一张纸那么薄的透明手机，而且还不怕弯曲。利用它能制造出大容量电池，一次充电足以让汽车行驶数百上千公里。
航材院研究人员告诉《环球时报》记者，尽管当前石墨烯的研究成果很多，但目前主要还停留在实验室阶段，距离工业化生产仍有相当距离。造成这种局面的很大原因是石墨烯的价格太贵，是等重黄金的15倍，因此又被称为“黑黄金”。航材院如今已经掌握了批量生产大尺寸、高质量石墨烯薄膜和高性能石墨烯粉末的技术，为石墨烯的大规模应用打下基础。
除了制造电子设备外，石墨烯的高强度、高韧性也为材料学带来新变革，这对于“尽力减少每一克重量”的飞机制造业来说尤其重要。航材院利用铝合金粉和石墨烯粉以一定比例混合后制造出的“烯合金”，其屈服强度和抗拉强度分别提高58%和25%，在世界上首创利用石墨烯制造高端合金材料的新途径。据介绍，该研究团队下一步还将利用石墨烯提高钛合金等金属的性能，有望给飞机材料带来新的变革。http://news.ifeng.com/a/20140529/40510771_0.shtml
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石墨烯（资料图）
石墨烯或许将对未来航空航天器带来革命性变革
石墨烯，这个让大部分公众感到陌生的名字，却是全球多国科学家都在竞相研究的课题。这种在2004年才正式被发现的新材料，不仅让两名英国发现者获得2010年诺贝尔物理学奖，更有望让“薄得像纸一样的透明手机”、“一分钟充完电的电池”、“像衬衣一样的防弹衣”等“科幻产品”变成现实。中航工业航材院(以下简称航材院)相关人士27日向《环球时报》透露，他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布新一代具备特殊性能的系列材料问世，或许将对未来航空航天器带来革命性变革。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它只有一个碳原子那么厚，是已知、能看得见的最薄纳米级材料。这种特殊结构让它从被发现之初，就获得多个世界之最：有史以来最结实的材料，其强度是钢的100多倍;电子传导率最快的材料，比硅材料快140倍;它还是最轻的固体物质、室温下导电性能最好的材料、具有97.7%的透光率……各国科学家竞相投入对这种新材料的研发中，认为它将“颠覆世界电子行业的未来”。仅今年5月，就有新加坡南洋理工大学宣布研制出光感提高1000倍的石墨烯图像传感器;英国利物浦大学研制的石墨烯新材料有望取代由硅制成的晶体管……苹果、三星等公司正试图利用石墨烯材料的导电和透明特性，制造像一张纸那么薄的透明手机，而且还不怕弯曲。利用它能制造出大容量电池，一次充电足以让汽车行驶数百上千公里。
航材院研究人员告诉《环球时报》记者，尽管当前石墨烯的研究成果很多，但目前主要还停留在实验室阶段，距离工业化生产仍有相当距离。造成这种局面的很大原因是石墨烯的价格太贵，是等重黄金的15倍，因此又被称为“黑黄金”。航材院如今已经掌握了批量生产大尺寸、高质量石墨烯薄膜和高性能石墨烯粉末的技术，为石墨烯的大规模应用打下基础。
除了制造电子设备外，石墨烯的高强度、高韧性也为材料学带来新变革，这对于“尽力减少每一克重量”的飞机制造业来说尤其重要。航材院利用铝合金粉和石墨烯粉以一定比例混合后制造出的“烯合金”，其屈服强度和抗拉强度分别提高58%和25%，在世界上首创利用石墨烯制造高端合金材料的新途径。据介绍，该研究团队下一步还将利用石墨烯提高钛合金等金属的性能，有望给飞机材料带来新的变革。
石墨烯粉末？！
卖糕的，收了这些妖孽吧。
卖糕的，收了这些妖孽吧。
据说林左鸣都出来帮着宣传了。
终于查到文章的出处了。
需要指出的是《材料工程》是航材院自己办的杂志。
材料工程 2014, Vol. 0 Issue (4): 1-6 DOI: 10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.001
材料与工艺 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究
燕绍九, 杨程, 洪起虎, 陈军洲, 刘大博, 戴圣龙
北京航空材料研究院 烯合金研究中心, 北京 100095
Research of Graphene-reinforced Aluminum Matrix Nanocomposites
YAN Shao-jiu, YANG Cheng, HONG Qi-hu, CHEN Jun-zhou, LIU Da-bo, DAI Sheng-long
Center of Graphene Reinforced Metal Matrix Composites, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China
摘要
图/表
参考文献
相关文章 (15)
全文: PDF (3277 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)
摘要 采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料，命名为铝基烯合金。首次发现石墨烯纳米片的添加在保持材料良好塑性的同时，显著提高了其强度。利用OM，SEM和TEM对铝基烯合金微观组织结构进行表征，并测试其拉伸性能。结果表明：石墨烯纳米片均匀分布在铝合金基体中，与基体形成良好的结合界面，且石墨烯纳米片与铝合金基体未发生化学反应，并保留了原始的纳米片结构；铝基烯合金中石墨烯纳米片含量为0.3%（质量分数）时，铝基烯合金的平均屈服强度和抗拉强度分别达到322MPa和454MPa，较未添加石墨烯纳米片的合金分别提高58%和25%，且伸长率略有提高。基于石墨烯纳米片特殊的二维褶皱结构，讨论铝基烯合金的增强增韧行为。
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燕绍九
杨程
洪起虎
陈军洲
刘大博
戴圣龙
关键词 ： 石墨烯纳米片, 铝基纳米复合材料, 力学性能, 增强增韧行为
Abstract：Graphene-reinforced aluminum matrix nanocomposites were successfully synthesized through ball milling and powder metallurgy. The tensile strength and yield strength of graphene-reinforced aluminum matrix nanocomposites are remarkably enhanced by adding graphene nanoflakes(GNFs). Importantly, the ductility properties are remained excellently, which is firstly found in the second phase reinforced metal matrix nanocomposites. The microstructures were observed by OM, SEM and TEM method. And the tensile properties were tested.The results show that graphene nanoflakes are effectively dispersed and well consolidate with aluminum matrix, however, chemical reactions are not observed. The original structured characteristics of graphene nanoflakes are preserved very well. The average tensile strength and yield strength of nanocomposite are 454MPa and 322MPa, respectively,which are 25% and 58% higher than the pristine aluminum alloy at a nanofiller mass fraction of 0.3%, while the ductility increases slightly. The relevant mechanisms of strengthening and toughening enhancement are discussed on the base of 2D and wrinkled structured properties of graphene nanoflakes.
Key words： graphene nanoflake aluminum matrix nanocomposite mechanical property strengthening and toughening mechanism
收稿日期: 2014-03-17
1: TB383
TD875+.2
作者简介: 燕绍九（1980- ），男，博士，工程师，主要从事纳米材料／磁性材料方面的研究工作，联系地址：北京市81信箱72分箱（100095），E-mail：shaojiuyan@126.com
引用本文:
燕绍九, 杨程, 洪起虎, 陈军洲, 刘大博, 戴圣龙. 石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究[J]. 材料工程, 2014, 0(4): 1-6.
YAN Shao-jiu, YANG Cheng, HONG Qi-hu, CHEN Jun-zhou, LIU Da-bo, DAI Sheng-long. Research of Graphene-reinforced Aluminum Matrix Nanocomposites. Journal of Materials Engineering , 2014, 0(4): 1-6.
链接本文:
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.001 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2014/V0/I4/1
终于查到文章的出处了。
需要指出的是《材料工程》是航材院自己办的杂志。
材料工程 2014, Vol. 0 Issue (4): 1-6 DOI: 10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.001
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石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究
燕绍九, 杨程, 洪起虎, 陈军洲, 刘大博, 戴圣龙
北京航空材料研究院 烯合金研究中心, 北京 100095
Research of Graphene-reinforced Aluminum Matrix Nanocomposites
YAN Shao-jiu, YANG Cheng, HONG Qi-hu, CHEN Jun-zhou, LIU Da-bo, DAI Sheng-long
Center of Graphene Reinforced Metal Matrix Composites, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China
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摘要 采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料，命名为铝基烯合金。首次发现石墨烯纳米片的添加在保持材料良好塑性的同时，显著提高了其强度。利用OM，SEM和TEM对铝基烯合金微观组织结构进行表征，并测试其拉伸性能。结果表明：石墨烯纳米片均匀分布在铝合金基体中，与基体形成良好的结合界面，且石墨烯纳米片与铝合金基体未发生化学反应，并保留了原始的纳米片结构；铝基烯合金中石墨烯纳米片含量为0.3%（质量分数）时，铝基烯合金的平均屈服强度和抗拉强度分别达到322MPa和454MPa，较未添加石墨烯纳米片的合金分别提高58%和25%，且伸长率略有提高。基于石墨烯纳米片特殊的二维褶皱结构，讨论铝基烯合金的增强增韧行为。
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Abstract：Graphene-reinforced aluminum matrix nanocomposites were successfully synthesized through ball milling and powder metallurgy. The tensile strength and yield strength of graphene-reinforced aluminum matrix nanocomposites are remarkably enhanced by adding graphene nanoflakes(GNFs). Importantly, the ductility properties are remained excellently, which is firstly found in the second phase reinforced metal matrix nanocomposites. The microstructures were observed by OM, SEM and TEM method. And the tensile properties were tested.The results show that graphene nanoflakes are effectively dispersed and well consolidate with aluminum matrix, however, chemical reactions are not observed. The original structured characteristics of graphene nanoflakes are preserved very well. The average tensile strength and yield strength of nanocomposite are 454MPa and 322MPa, respectively,which are 25% and 58% higher than the pristine aluminum alloy at a nanofiller mass fraction of 0.3%, while the ductility increases slightly. The relevant mechanisms of strengthening and toughening enhancement are discussed on the base of 2D and wrinkled structured properties of graphene nanoflakes.
Key words： graphene nanoflake aluminum matrix nanocomposite mechanical property strengthening and toughening mechanism
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1: TB383
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作者简介: 燕绍九（1980- ），男，博士，工程师，主要从事纳米材料／磁性材料方面的研究工作，联系地址：北京市81信箱72分箱（100095），E-mail：shaojiuyan@126.com
引用本文:
燕绍九, 杨程, 洪起虎, 陈军洲, 刘大博, 戴圣龙. 石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究[J]. 材料工程, 2014, 0(4): 1-6.
YAN Shao-jiu, YANG Cheng, HONG Qi-hu, CHEN Jun-zhou, LIU Da-bo, DAI Sheng-long. Research of Graphene-reinforced Aluminum Matrix Nanocomposites. Journal of Materials Engineering , 2014, 0(4): 1-6.
链接本文:
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.001 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2014/V0/I4/1