Page 62 - 《橡塑智造与节能环保》2017年8期

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交联剂石墨烯提高气凝胶力学性能

气凝胶在航空航天、国防等高 气凝胶材料会随着结构单元尺寸变 导电高分子的选择，使得最终的全
技术领域及建筑、工业管道保温等 大而急剧变脆。 碳气凝胶实现了氮元素的掺杂。
民用领域有极其广泛的应用前景。 针对这些挑战，中科院苏州纳 研究获得的石墨烯交联的碳空
迄今为止，已有多种低维纳米 米技术与纳米仿生研究所研究员张 心球气凝胶具有低密度((51~67mg/
结构组装成功能各异的气凝胶，但 学同带领的气凝胶团队与英国伦敦 cm )、高导电性(263~695S/m)、高
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这些纳米结构单元的尺寸均在100nm 大学学院教授宋文辉及中国科学技 比表面积(569~609m /g)、高杨氏模
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以下，甚至仅仅为几个纳米。对于 术大学教授闫立峰等合作，以平均 量(1.8MPa)等诸多优点，有望在能
结构单元的尺寸大于100nm(即亚微 直径达到220nm的导电高分子(聚苯 源(捕获、存储、转换)、传感、催
米级)的气凝胶的制备挑战巨大，这 胺聚吡咯共聚物)空心球为前驱体， 化、吸附、分离、功能复合材料等
主要是由两方面原因造成的：一是 以氧化石墨烯为交联剂，通过溶胶- 领域得到广泛应用。如，将石墨烯
气凝胶结构单元的尺寸越大，其比 凝胶工艺、超临界流体萃取工艺、 交联的碳空心球气凝胶作为电极材
表面积越小(两者成反比关系)。对 高温热处理工艺等关键步骤，成功 料应用在U型热电化学池上，电池的
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于亚微米级的结构单元，无论其为 获得了一种新型的全碳气凝胶，即 输出功率高达1.05Wm (6.4WKg )，
无机物(密度较高)还是有机物(密度 石墨烯交联的碳空心球气凝胶。 其相对卡诺循环的能量转化效率高
较低)，获得的气凝胶的比表面积都 交联剂石墨烯的存在，把球与 达1.4%，这些数值远高于目前同类
非常小，因而失去了气凝胶比表面 球之间的点对点接触巧妙转化为点 型器件的数值。
积大这一优异特征；二是无论纳米 对面接触，因而提高了最终气凝胶 该工作为大尺寸粒子组装成气
级结构单元之间的连接是物理作用 的力学性能；空心球结构的使用， 凝胶提供了很好的设计思路，解决
或者化学键合，随着结构单元尺寸 以及在亚微米级空心球壳层上造出 了由亚微米结构单元制备功能性气
的变大，连接处的原子占总原子数 的大量微孔，保证了获得的最终气 凝胶的技术难题。
的比例会急剧降低，因而组装后的 凝胶具有大的比表面积；而前驱体 （ZJ-02）

11个橡胶机械持续改进项目获评审组好评

日前，2016~2017年度WCM/CI 目，共计11项。 评审组专家主要从项目立项
（世界级制造/持续改进）项目关闭 评审组认为，三家橡机企业 背景、问题专业分析、关键因素查
评审会，在益阳橡胶塑料机械集团 项目组人员，经过一年多的持续改 找、改进方案验证、精益六西格玛
有限公司召开。 进，使大部分项目问题得到解决， 工具运用、项目实际财务收益等方
此次评审会由中国蓝星集团和 其余项目改进效果明显。 面，进行审核把关。
中国化工装备总公司联合主办，共 因此，这11个项目均收获评审 目前，益阳橡机、桂林橡机
有7家企业的21个项目参加评审。 组好评。 和三明化机正加速与德国克劳斯玛
中国化工装备总公司旗下益阳 据了解，这次评审严格依据中 菲的对接，在德国驻厂专家的指导
橡机、桂林橡机和三明化机，分别 国化工集团制定的流程开展，包括 下，共同打造智能化橡胶机械制造
带来橡胶机械中密炼机、硫化机、 项目介绍演讲、专家组提问和答辩 企业。
双锥双螺杆挤出机等持续改进项 三个环节。 （ZJ-01）

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