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      1. 新聞動態

        宜春學院袁秋紅、周國華博士課題組發表鎂基復合材料最新研究成果

        日前,宜春學院理工學院袁秋紅、周國華博士課題組傳來喜訊,該課題組開展的《原位還原石墨烯增強鎂基復合材料的界面行為和強韌化機制,51761037》國家自然科學基金項目,取得突破性進展,其研究成果《Interfacial structure in AZ91 alloy composites reinforced by graphene nanosheets》在線發表在材料領域著名期刊《Carbon》上(https://doi.org/10.1016/j.carbon. 2017.10.090)。據悉,該期刊SCI影響因子為6.33。這是迄今為止,在《Carbon》期刊上報道的第二篇鎂合金復合材料方面的研究成果(第一篇鎂合金復合材料論文也出自該課題組),體現了該校在鎂基復合材料領域的創新研究實力和先進水平。

        石墨烯(Graphene)是由單層碳原子構成的二維尺度納米碳材料,具有極高的強度和韌性,其抗拉強度是鋼的100倍以上(大于50GPa),彈性模量超過1TPa,是迄今為止,強度和模量最高的材料,被業界普遍認為是金屬基體優異的增強體。石墨烯與鎂基體的界面結合質量差和難分散是世界性難題,也是材料領域最具挑戰的科學問題之一。如何改善分散性和提高界面結合強度是制備輕質、高強鎂基復合材料的關鍵,也是石墨烯在鎂基復合材料領域中應用研究的重要發展方向。

        近年來,袁秋紅、周國華博士一直從事納米碳材料(碳納米管和石墨烯)增強鎂基復合材料的研究工作,旨在解決納米碳材料在鎂基體中的難分散和界面結合差的問題,實現納米碳材料在金屬基復合材料中的廣泛應用。經過長期的實驗探索與研究,課題組發現石墨烯與鎂的界面結合,可以通過實驗調控,在石墨烯表面“預留”一定量的含氧官能團(羥基、羧基和羰基),借助這些含氧官能團與鎂反應生成界面產物MgO的“橋梁”作用(MgO/Mg半共格界面),可有效提高石墨烯與鎂基體的界面結合強度。與此同時,界面產物MgO可細化鎂基體的晶粒組織(異質形核),提高鎂基體的綜合力學性能。另一方面,這些含氧冠能團的存在有利于改善石墨烯在鎂基體中的分散性,解決石墨烯在金屬基體中分散難的問題。

        該課題組一直致力于新材料研究與開發工作,先后立項主持了國家自然科學基金、省教育廳科技項目、地方發展中心等多項科研項目。近一年來,課題組實現科技成果轉化1項(到賬經費20萬),發表論文4篇,其中SCI論文2篇,EI論文1篇,申請專利11項,其中發明專利4項。

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