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中美科学家发现二维硼材料“硼烯” 它和石墨烯有哪些不同?

fuyifan
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楼主 发表于:2015-12-23 16:35:18
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近日,从南开大学获悉,由该校和美国阿贡国家实验室、纽约州立大学石溪分校、美国西北大学的科学家联合研究,攻克了一个困扰世界凝聚态物理和材料物理界多年的难题,首次获得了只有单原子厚度的二维硼材料——“硼烯”。

图:硼烯表面的褶皱

  这种材料因其优越的电学、力学、热学属性,被科学界寄予厚望,或将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材料”。

  石墨烯是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构,是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料,具有优良的物理化学性能,引起人们高度重视,认为其能够彻底变革纳米技术和电子技术。如今,石墨烯材料已被广泛应用于超级计算机、光子传感器、基因测序、太阳能电池等领域。

  继石墨烯之后,科学家希望找到更多具有优良特性的二维材料。元素硼因是碳的“近邻”而成为首要目标。然而,硼烯并非自然存在,只能人工合成。科学家对硼烯的理论结构预测已逾10年之久,但从未成功合成。即便有个别的薄膜等样品,也由于其结构异常复杂而难以表征。因此,硼烯的制备成为国际凝聚态物理及材料物理界公认的世界难题。

  2014年,南开大学物理学院周向锋教授、王慧田教授和纽约州立大学石溪分校奥甘诺夫教授等基于进化算法结合第一性原理计算,预测了一个独特的二维硼结构。

  此项研究进一步激发了实验学家挑战合成硼烯的兴趣。美国阿贡国家实验室、南开大学、纽约州立大学石溪分校和西北大学等研究单位共同合作,利用高真空原子溅射的方法,首次在银的表面成功生长出褶皱的单原子层硼烯。该实验结果与理论模型几乎完全符合。在该研究过程中,南开大学团队承担了其中的理论计算工作。

  “众所周知,石墨烯是目前世界上最硬的二维材料。我们的研究显示二维硼在某个方向上比石墨烯的强度还要高。如此优越的力学性质,加上它的特殊的电学性质和热学性质,硼烯的应用潜力十分巨大。”周向锋介绍,不同衬底材料、不同温度、不同厚度等条件下生长出来的硼烯也会变化多样。因此,科学界对于硼烯的合成才刚刚开始。

  据悉,南开大学团队的研究工作获得中国国家重点基础研究发展计划(973)、国家自然科学基金、教育部新世纪及南开大学“百名青年学科带头人培养计划”的资助。目前,介绍该成果的评论文章“拨开最薄硼烯的迷雾”同期刊登于《科学》杂志上。《自然》杂志也刊发题为“单原子层硼烯加入二维材料俱乐部”的亮点报道。


songguo
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songguo 发表于:2018-01-17 17:22:11
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wiilkii
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wiilkii 发表于:2020-03-16 16:02:21
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青海圣诺光电科技有限公司

青海圣诺光电科技有限公司成立于2009年12月,注册资本8860万元,位于西宁(国家级)经济技术开发区南川工业园区兴业路8号,占地面积95亩,现有员工180余人,是一家专业从事高纯纳米氧化铝材料的研发、生产、销售与服务的高科技企业。公司于2013年入驻西宁经济技术开发区,规划建设5000吨/年高纯氧化铝生产线。一期1000吨/年人工晶体及激光晶体级高纯氧化铝项目于2013年9月开工建设,2015年8月投入试生产。该项目填补了青海省光电、锂电产业链中的空白,对青海省光电和锂电产业链的形成与完善具有积极的推动作用。
        公司产品主要有高纯氢氧化铝,高纯超细氧化铝陶瓷粉,高纯煅烧a氧化铝粉。产品主要应用于先进陶瓷、电子陶瓷、生物陶瓷,特种陶瓷,锂电池隔膜涂覆粉、研磨抛光、催化剂及载体等高技术领域。目前,公司高纯氧化铝产品除了供应给当地蓝宝石和锂电池企业外,还积极开拓我国东南部市场和国外市场。
        公司秉承科技创新发展理念,持续开展科技创新活动,近年来在创新平台建设、知识产权、技术研发及产学研合作等方面取得很好的成绩。依托公司组建的高纯纳米氧化铝材料制备技术国家地方联合工程研究中心、青海省高纯纳米氧化铝材料工程技术研究中心、青海省陶瓷粉体检测检验服务平台等研究开发机构分别获得国家发改委、青海省科技厅、青海省发改委的批准。研究中心现有科技人员30余人,其中高级职称8人。配备有精良的仪器设备,主要包括美国赛默飞ICP-OES、激光粒度仪、比表面积测定仪、微波消解仪、松装密度测定仪、马弗炉、升降式高温烧结炉、喷雾造粒机、砂磨机、流化床式气流粉碎机等。已就关键工艺技术申请知识产权保护,截止目前已申请专利22件,获得授权4件(发明2件,实用新型2件)。研究开发了高原氢氧化铝合成技术、锂电池隔膜用高纯超细氧化铝制备技术及产品。公司与清华大学、青海大学、青海师范大学、大连交通大学、中科院上海硅酸研究所、中科院青海盐湖研究所等科研院所有着良好的合作关系,开展了广泛的产学研合作,为公司科技创新发展营造了良好的科研环境。公司将进一步加大科技创新力度,争取把公司建设成为全国一流的高纯纳米氧化铝材料研发与生产基地。


      20176月成立分公司-东莞圣诺新材料科技有限公司

 

 电子邮箱:wiilkii@163.com 

青海圣诺光电科技有限公司
技术与销售服务:王先生:13790403958   
地址:青海省西宁市南川工业园区兴业路8     邮政编码:810000

网址:http://www.snopto.com/



 东莞圣诺新材料科技有限公司
 王先生:13790403958微信同号
地址:东莞松山湖光大WA2801/802/803   邮政编码:523000



szykj
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szykj 发表于:2020-03-23 09:02:03
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(江阴市申子酉科技设备有限公司,联系:裴先生    电话:13771580324) 
脉冲式气流混合机 的设计与应用

 要:设计 了新型脉冲式气流混合机 。该混合机具有混合效率高、快速混合、大型化、单位能耗低等特点。

关键  :脉  ;气流 混合  ;设  ;应 

 0引言

 按搅拌动力分类 ,混合设备可分为机械式混合 设备和气流式混合设备 。机械式混合设备经过几十 年的研究 ,已经形成  比较 完善的体  .广泛地在 粉体领域得到应用 ,但多年来技术上没有实质性  突破 ,国内生产厂家众多 ,竞争十分激烈。从结构来  ,机械式混合机 内的机械搅 拌器 (又称搅拌桨或 搅拌叶轮)在混合腐蚀性物料时容易被磨损腐蚀 , 且和物料直接接触可 能会 出现 润滑剂污染产 品的 情况 ,总体来说传统的机械式搅拌混合机存在结构 复杂、混合能力小 、能耗大、混合时物料温升快等缺 点 。浙江省化工研究院有 限公司化机厂设计开发的 新型脉冲式气流混合机无混合臂 或搅拌器等机械 搅拌部件 ,不会产生磨 损和阻塞 问题 ,也没有 摩擦 生热 .也不存在润滑剂污染产品 的情况 .很好 的解 决 了机械式混合设备 的许多缺陷。

 1设计方案

 1.1结构特点 新型脉冲式气流混合机的结构如 图 1所示 ,主 要由过滤器、料仓 、混合头 、出料阀等主要部件组成。 基本原理是利用压缩气体 以脉冲方式 冲击物料上 升、扩散、沉降以达到在短时间内充分混合均匀的 目的。出料为底出料形式 ,出料阀为锥型卸料 阀。

1.2工作原 理

压缩气站供气 ,气 流以脉冲方 式通过混合头的

喷嘴进入料仓 。压缩气体沿锥型卸料阀的锥壁螺旋

上升 。物料受到螺旋式上升的压缩气体 的冲击 ,随

着压缩气体一起螺旋上升膨胀 ,在压缩空气膨胀到

 定程度后物料 向下沉降 ,一个脉冲的混合过程完

成。一个脉冲结束后停顿几秒又开始第二个脉冲的

混合 ,依次循环操作 ,脉 冲式压缩气体带动物料使

物料翻转滚动(同时存 在有扩散混合 、对流混合或

移动混合 ,其 中对流混合或移动混合起主要作用)

以至物料混合均匀。混合后 的废气经过滤器处理后

 回大气。混合完成后 ,打开锥形排料 阀进行排料 

脉冲之间有一定的间歇时问.脉冲的个数和脉冲的

间歇时间由物料特性而定 。整个混合过程大约 l~2

min即可完成。

2特 点

2.1混合速度快

 般粉粒体混合 6~l0个脉冲 .1个脉冲为 0~5

S可调,一批物料混合均匀只需几分钟 。

2.2装填系数可变范围大

装填系数可变范围是 0.2~0.6

2.3混合机 内无机械 转动 部件

没有摩擦生热 ,也不存在润滑剂污染产 品的情

 。另外 ,因为没有剪切力 ,所以某些对剪切力敏感

的产品也能混合。

2.4特别适用于大型、超大型的粉体混合

 次投料量少则几十立方米 ,多则几百立方米 

具有机械混合不可比拟的优势。

2.5使 用简单

整个混合过程可 自动控制 ,安装 、操作 、维修都

很方便。

2.6单位能耗量低

单位能耗约为机械式混合机单位能耗的 30%。

3混合效果与应用前景

3.1混合效果

达到传统机械式混合机 的混合效果 ,物料混合

均匀度达到用户产品指标要求 ,粒子 的粉碎程度 ≤

l‰ 。混合均匀度变异系数(cv)≤5%

 3.2适用性

新型脉冲式气流混合机对各类流动性好、颗粒

密度约为 O.5~0.7g/cm。左右的粉体具有更好的适用

性。

3.3生产优势

新型脉冲式气流混合机具有批处理能力大、混

合速度快 、混合均匀度高 、结构简单、维护工作量少、

单位能耗低等特点 ,特别适合于大批量物料的短

时间均匀混合操作 。以 30m,新型脉冲式气流混合

机为例 ,混合物料密度 0.6g/m,,混合时 间 2rain,

混合物料均匀度达到 95.50%,单位物料耗电量 3.1

kW·h/t。同等处理量 的双螺旋锥形混合机混合 同

 的物料 ,混合时间 25rain,单位物料耗 电量 10-3

kW-h/t。30m 气流式混合机单位物料能耗只需同等

处理量的双螺旋锥形混合机能耗  30.9%。且容积

 大气流式混合机的能耗相对 于机械式混合机能

 越省 

3.4应用前景

新型气流混合机 目前主要应用于纤维素领域 

在这个领域 ,机械式搅拌设备是无法进行适应高粘

度的纤维素粉末 的混合 的。还有在非金属行业 ,新

型脉冲式气流混合机快速混合 以及 大型和超大型

的混合 ,是其他混合设备无可 比拟 的。因此 ,该新型

混合机具有很大的市场潜力。

4结论

新型脉冲式气流混合机 的使用能耗 比机械式

混合机的降低  70%,为混合机行业提供了一种混

合效果好 、能耗低 的混合机 ,并克服了机械式混合

机混合能力小 的缺点 。脉冲式气流混合机具有结构

简单 ,投资运行成本低 ,维护保养更方便 ,使用寿命

 .运行可靠 等特 点。新型脉冲式气流混合机适用

于农药、医药 、染料、食品等行业的粉体混合。