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单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
项目成果/简介:1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。应用范围:南开大学在碳纳米材料的制备及应用研究方面取得了一批开创性成果，该项目技术的推广，将促进我国新材料、微电子、储能、资源保护等领域的技术进步和发展，为我国在这一新型纳米材料领域占据有利地位，提高国际竞争力，做出重要贡献。
南开大学
2021-04-11
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。
南开大学
2021-02-01
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和 复合材料等方面的应用
1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯 （graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21 世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现 了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达 到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、 ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为 0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过 透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二 维平面结构。
南开大学
2021-04-13
单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用
1991年发现的碳纳米管（CNT）以及2004年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备SWNTs的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图1），纯度达70%以上，并达到了产业化规模（达200公斤/年以上）。 采用机械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS及聚氨酯等为基质材料，电导率达0.2 S/cm、导
南开大学
2021-04-14
线控电动汽车用弧面二自由度永磁轮毂电机研究
本文提出了一种用于线控电动汽车的新型弧面二自由度永磁轮毂电机,能够实现旋转和偏摆两自由度运动,极大程度简化了车辆的机械传动系统.给出了典型拓扑结构,介绍了基本工作原理,重点阐述了偏摆力的产生机理.通过理论分析与推导,得到了偏摆力的近似解析表达式,与有限元仿真结果一致.对于偏摆力存在波动的问题,主要通过优化电机结构参数进行改善,其中定子齿顶部形状对偏摆力影响较大,特别是槽口宽度和齿尖厚度.经过合理的优化,该电机可以实现较恒定的偏摆力输出.
哈尔滨工业大学
2021-05-04
一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制备方法
简介：本发明公开了一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制备方法，属于电工钢技术领域。本发明采用复合添加一定量的Ca、La和B的无取向电工钢铸坯为原料，依次进行冶炼、锻造、热轧、常化、酸洗、一次冷轧、中间退火、二次冷轧和成品退火，并将成品退火温度和时间分别控制为900??940℃和3??5min，最终得到具有低铁损和高磁感的高效电机用无取向硅钢产品。该产品最终磁性能为：钢板厚度0.5mm时，P15/50＝3.6～3.9W/kg，B5000＝1.76～1.80T。该成品钢带不仅能广泛用于大、中型电机制造，也可广泛用于变频空调冰箱压缩机的制造。
安徽工业大学
2021-04-11
一种基于火电机组运行数据确定升降负荷速率的方法
本发明公开了一种确定电站机组最大升降负荷速率的方法，包括以下步骤：步骤一，读取电站集散控制系统DCS历史数据库中以单位时间为间隔的连续负荷数据，作为计算最大负荷升降速率的总样本，并做一阶差分；步骤二，设定窗口长度N，采用滑动窗口的形式，计算窗口内负荷数据的标准差s：步骤三，统计所求的标准差，找出其分布规律，得到区分稳态过程与非稳态过程的标准差阈值；步骤四，确定负荷非稳态过程的起止时刻以及持续时间；步骤五，确定机组的最大负荷升降速率。本发明根据机组真实历史数据，进行对机组最高升降负荷速率的预测，其预测结果准确；具体实施过程只需要机组运行的历史数据，简便易行，对机组的安全运行没有任何影响。
东南大学
2021-04-11
内燃发动机车辆用电机辅助双离合换挡系统及其控制方法
本发明公开了一种内燃发动机车辆用电机辅助双离合换挡系统，包括依次连接的内燃发动机、与内燃发动机同速旋转的电机、双离合器、双输入轴、变速箱、输出轴和轮轴，以及油门开度传感器、发动机转速传感器、输出轴转速传感器、挡位位置传感器、选换挡执行器和控制单元；所述控制单元分别与油门开度传感器、发动机转速传感器、输出轴转速传感器、挡位位置传感器、选换挡执行器、电机和双离合器相电连接，电机通过电驱动器与储能装置相电连接，该电机具有电动机模式和发动机模式。本发明在换挡过程中通过电机调节待接合离合器主动盘的转速使其与从动盘的转速同步，使换挡过程平滑、减小换挡冲击和摩擦损耗，提高换挡舒适性，延长离合器的使用寿命。
东南大学
2021-04-11
基于步进电机的自适应调节式盲人行道探测装置及方法
本发明公开了一种盲人行道探测装置，通过传感器每隔一定时间抽样得到载具的角度，对相邻时间抽样的角度进行微分，得到这段时间内的载具角度变化量，然后将角度差负反馈与角度变化量、上一循环的补偿量求和得出这次的调整量，在控制步进电机调整之前判断载具角度变化量的值，并自适应地改变抽样速率；还判断这次的调整量过小时作为补偿量参与下一次的循环。本发明能够使用步进电机实时地调整探测器使其保持需要的探测方向，探测结果更精确；还可以自适应的改变调节的速率，使得探测器的调整幅度尽可能地缩小，达到更加稳定的探测方向，抗干扰能力强；并能防止步进电机因为调整量太小，脉冲数过少而造成的电机丢步现象，达到精确控制的效果。
东南大学
2021-04-11
大功率风电机组健康状态监测与评估关键技术及应用
在国家、省部级科技项目支持下，研发团队历时8年攻克了前述难题， 提出了 2类关键部件特征参数提取方法，形成了 3种状态监测与评估系统新 产品，实现了 3项重大突破与创新：①提出了机、电、热多耦合特征参数和 动态阈值提取方法。研发了电流故障特征的叶轮不平衡状态监测技术，提出 变流器功率模块热应力疲劳特征参数及关键传感器故障观测模型，形成了特 征参数动态阈值确定方法。②研发了关键部件劣化度概率评估及寿命预测技 术。基于数据挖掘手段，提出了机械关键部件劣化状态评估概率分析和实时 寿命预测方法；基于功率模块疲劳失效机理，形成了变流器功率模块平均故 障间隔时间评估体系，研发了多时间尺度累积效应的变流器运行可靠性评估 技术。③研发了风电场整机多层次健康状态评估技术。形成了风电机组多层 次评估指标体系，提出了风电机组监测参数异常识别方法，研发了风电机组整 机健康状态评估技术。
重庆大学
2021-04-11