北京航空航天大学郭林教授团队与海外合作者在强韧化氧化石墨烯基复合块体材料制备领域取得进展
2024/04/24
![]() |
图 多尺度、多级次、多组分仿贝壳氧化石墨烯基复合板材的组装设计策略
在国家自然科学基金项目(批准号:51532001、51772011)等资助下,北京航空航天大学郭林教授团队与国内外学者合作,在仿贝壳层状氧化石墨烯(GO)基复合板材制备领域取得进展。研究成果以“多尺度界面交联的非均相片层增强氧化石墨烯块体材料(Graphene oxide bulk material reinforced by heterophase platelets with multiscale interface crosslinking)”为题,于2022年7月7日在线发表于《自然·材料》(Nature Materials)杂志。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41563-022-01292-4。
性能优异的轻质、高强、高韧复合材料在航空航天、机械制造、电子信息等领域有着迫切的实际需求和广泛的应用前景。氧化石墨烯(GO),作为石墨烯的一种重要衍生物,具有优异力学性能和高化学稳定性。近年来,GO作为制备高强韧复合材料的理想填料或组装单元之一,受到广泛的关注和深入的研究。目前制备的GO基复合材料仅限于高性能纤维、薄膜或者轻质泡沫,实现大尺寸的三维块体复合板材的可控构筑和力学性能的提升面临着巨大的挑战。
北京航空航天大学研究团队及其合作者受天然贝壳多尺度、多级次、非均相微纳米“砖-泥”结构所赋予的优异力学性能启发,设计了基于“纳米结构单元合成,非晶/晶体GO/MnO2异质相-复杂界面构筑及其可控组装”的仿贝壳层状复合材料制备路线,实现了力学性能优异的厘米尺度GO复合板材的可控组装与制备(图)。相比纯的GO、SA以及无交联浸泡复合板材,GO基复合板材具备更高的弯曲强度(218.4 ± 11.2MPa)和优异的断裂韧性(KJC,5.4 ± 0.4MPa·m1/2),其强度几乎是纯GO的12.5倍,韧性是纯GO约40倍;同时,该GO基板材具有低的密度(~1.85g·cm-3),综合性能为迄今厘米尺度GO基复合块体板材中力学性能最优的报道之一。
本工作揭示了非晶体MnO2与GO纳米片之间存在更强的相互作用力,证实了以晶体/非晶-MnO2/GO为基础的纳米“砖-泥”结构与微米复合薄膜片层“软-硬”堆叠结构高度有序结合,是实现该复合板材优异力学性能表现的关键,为先进柔性二维纳米材料实现从纳米尺度到宏观尺度的组装,并获得优异的力学性能提供了借鉴和指导。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年第八届计算机科学与技术在教 109
-
2026年3月高含金量国际学术会议合 88
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 1265
-
2026年人工智能教育技术与数据科学 246
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 1041
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 5524
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 1312
-
2026年第二届无线与光通信国际会议 2080
-
第七届多组学科研与临床应用大会 02-05
-
2026年制药学、生物技术与植物学国 02-04
-
2026年节能技术、低碳发展与可持续 02-04
-
2026年导航控制、传感技术与卫星应 02-04
-
2026年经济转型与商业文化国际学术 02-04
-
2026年体育科学、运动健康与创新管 02-04
-
2026创意城市、设计与社区建设国际 02-04
-
2025年两院院士增选有效候选人4066
-
2025最新JCR分区及影响因子10070
-
好学术:科研网址导航|学术头条分5098
-
2025年国际期刊预警名单发布!5129
-
2025年中科院期刊分区表重磅发16711
-
中国科协《重要学术会议目录(2010250
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提6245
-
bbrc期刊,bbrc期刊处于S02-03
-
siam期刊,siam期刊发的最02-03
-
了望期刊,瞭望期刊02-03
-
共享经济期刊,共享经济学术论文02-03
-
期刊代理网,从哪里找期刊代理02-03
-
light期刊,Light期刊综02-03
-
传承 期刊,传承期刊投稿点评02-03
-
期刊勘误,期刊勘误时会索要原始数02-03
-
武汉mst主办方 18266

-
中科创大创业教育投资管理有限公司 24426

-
辽宁省沈阳市文萃路 18287

-
北京医航科技有限公司 8127

-
高尔夫风景渡假酒店 18395

-
北京普瑞亿科科技有限公司 23146

-
中国骨质疏松杂志社 21079

-
中国岩石力学与工程学会 23209

-
河南城建学院 18190

-
西安交通大学 18440

-
玩具有限公司 18455

-
中南大学商学院会计系 18405

-
上海探偲商务信息咨询有限公司 8203

-
合肥工业大学图书馆 24551

-
WILL 2444

-
汉鼎国际 24230

-
中国环境科学学会 8329

-
北京标杆管理 23141

-
上海广尧商务咨询公司 8078

-
杭州师范大学 8218

















845













































