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宜春学院袁秋红、周国华博士课题组发表镁基复合材料最新研究成果

文章来源于: 2017-11-09   
         天宇镁业讯,日前,宜春学院理工学院袁秋红、周国华博士课题组传来喜讯,该课题组开展的《原位还原石墨烯增强镁基复合材料的界面行为和强韧化机制,51761037》国家自然科学基金项目,取得突破性进展,其研究成果《Interfacial structure in AZ91 alloy composites reinforced by graphene nanosheets》在线发表在材料领域著名期刊《Carbon》上(https://doi.org/10.1016/j.carbon. 2017.10.090)。据悉,该期刊SCI影响因子为6.33。这是迄今为止,在《Carbon》期刊上报道的第二篇镁合金复合材料方面的研究成果(第一篇镁合金复合材料论文也出自该课题组),体现了该校在镁基复合材料领域的创新研究实力和先进水平。   
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        石墨烯(Graphene)是由单层碳原子构成的二维尺度纳米碳材料,具有极高的强度和韧性,其抗拉强度是钢的100倍以上(大于50GPa),弹性模量超过1TPa,是迄今为止,强度和模量最高的材料,被业界普遍认为是金属基体优异的增强体。石墨烯与镁基体的界面结合质量差和难分散是世界性难题,也是材料领域最具挑战的科学问题之一。如何改善分散性和提高界面结合强度是制备轻质、高强镁基复合材料的关键,也是石墨烯在镁基复合材料领域中应用研究的重要发展方向。
        近年来,袁秋红、周国华博士一直从事纳米碳材料(碳纳米管和石墨烯)增强镁基复合材料的研究工作,旨在解决纳米碳材料在镁基体中的难分散和界面结合差的问题,实现纳米碳材料在金属基复合材料中的广泛应用。经过长期的实验探索与研究,课题组发现石墨烯与镁的界面结合,可以通过实验调控,在石墨烯表面“预留”一定量的含氧官能团(羟基、羧基和羰基),借助这些含氧官能团与镁反应生成界面产物MgO的“桥梁”作用(MgO/Mg半共格界面),可有效提高石墨烯与镁基体的界面结合强度。与此同时,界面产物MgO可细化镁基体的晶粒组织(异质形核),提高镁基体的综合力学性能。另一方面,这些含氧冠能团的存在有利于改善石墨烯在镁基体中的分散性,解决石墨烯在金属基体中分散难的问题。
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        该课题组一直致力于新材料研究与开发工作,先后立项主持了国家自然科学基金、省教育厅科技项目、地方发展中心等多项科研项目。近一年来,课题组实现科技成果转化1项(到账经费20万),发表论文4篇,其中SCI论文2篇,EI论文1篇,申请专利11项,其中发明专利4项。
 
来源:宜春学院
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