一种利用固态碳源在复合强磁场下稳定制备石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN114044512B

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202111389077.9

    申请日:2021-11-22

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供了一种利用固态碳源在复合强磁场下稳定制备石墨烯的方法,以金属元素与碳元素组成的碳化物粉末作为固态碳源,溶碳性低的金属作为衬底,将碳化物粉末均匀地平铺在金属衬底上,在惰性气体的保护下,加热至金属衬底熔点温度以上0‑1000℃,使衬底熔化。同时,施加强磁场抑制金属衬底熔体的流动。此时碳化物中的金属原子会扩散到金属衬底内部,而碳化物中的碳原子因为在金属衬底中的溶解度有限,在衬底表面形成石墨烯,制备石墨烯的稳定性得到提高。本发明具有如下优点:方法新颖、工艺稳定、操作方便、可控性好、安全性极高、可制备大尺寸的石墨烯等优点。

    大气环境下连续制备长尺寸泡沫金属的方法及其装置

    公开(公告)号:CN112553493B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202011175109.0

    申请日:2020-10-28

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种大气环境下连续制备长尺寸泡沫金属的方法和装置,其方法如下:在大气环境下的金属连铸过程中,通过在石墨结晶器凝固界面前沿处施加一个感应加热线圈,并在线圈中通入中/高频交流电,从而加热石墨结晶器和固液界面前沿的金属熔体,形成高过热熔体,加快二冷水遇热所形成水蒸气与石墨结晶器壁的反应,生成氢气,促进金属熔体中氢气的溶解,然后立即进入高温度梯度的冷却区,熔体析出气泡并立即凝固,最终形成泡沫金属材料。上述过程连续进行,因此可以制备长尺寸的泡沫金属材料。本发明连铸装置无需至于高压腔体中,无需通过外置模板或者吹气等形式制备泡沫材料,其设备简单、操作容易,可适用于多种金属材料制备。

    快速凝固制备长尺寸纳米碳铜基复合材料的方法、其应用及装置

    公开(公告)号:CN112410606A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011172711.9

    申请日:2020-10-28

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用快速凝固制备纳米碳铜基复合材料的方法、应用及装置,将铜料放入高纯石墨坩埚,对电弧熔炼炉抽真空后,开启熔炼炉电源,对炉中钨电极通以强电流,激发电弧并迅速熔化石墨坩埚中的纯铜。在高温和电弧条件下,石墨坩埚中的碳原子将被激发并以热扩散形式进入到熔融铜中。待金属完全熔化后,开启感应线圈并搅拌熔体,使熔融铜中碳原子均匀分布于其中,待搅拌均匀后,开启连续抽拉机构,将熔体向下抽拉,熔体将被快速凝固并连续成型。由于快速凝固条件,碳原子来不及在铜基体中析出,而形成纳米碳铜基复合材料,实现补料‑熔化‑搅拌‑连续凝固制备一体化流程。本方明制备方法简单,易操作,效率高能耗低,原料设备成本低廉。

    电刷复合镀法制备高硅硅钢薄带的方法及硅钢带连续制备装置

    公开(公告)号:CN103320842A

    公开(公告)日:2013-09-25

    申请号:CN201310258003.0

    申请日:2013-06-26

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种电刷复合镀法制备高硅硅钢薄带的方法,采用纯铁薄带、低碳钢薄带或低硅硅钢薄带作为阴极镀件薄带,以电刷镀阳极板为阳极,通过电刷复合镀硅工艺在阴极镀件薄带上覆盖一层铁-硅铁颗粒复合镀层,形成芯部为钢带基体的复合镀层钢带,再进行均匀化扩散热处理,使铁-硅铁颗粒复合镀层中的含硅颗粒均匀扩散至芯部的钢带基体中,从而连续制备高硅钢薄带。本发明还公开了一种硅钢带连续制备装置,包括放卷引导装置、输送装置、电镀装置、扩散热处理装置和收卷装置。本发明利用对阴极镀件薄带电镀高硅镀层,然后经过热处理工艺来获得具有优异磁性能的高硅硅钢薄带,操作简单,具有高效、可连续制备的特点,可大幅度降低制备成本。

    纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层及其制备方法和制备装置

    公开(公告)号:CN118653147A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202410690183.8

    申请日:2024-05-30

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种纳米超细层片共晶高熵合金表面强化层及其制备方法和制备装置,该装置包括工作台、位于工作台旁的磁场发生装置、穿过工作台的冷却系统、与待处理工件连通的交变电源、位于待处理工件上方的激光器、向待处理工件输送保护气体的保护系统、以及控制磁场发生装置和激光器运动的三轴运动机构。与现有技术相比,本发明利用激光的快速加热和冷却得到具有纳米超细层片的表面强化层;在局部施加磁场或电磁复合场,通过垂直于扫描层的交变洛伦兹力,在扫描熔池中起到微流搅拌和电磁振荡作用,从而消除熔池内部缺陷,优化表面质量。本发明快速且有效地细化了共晶高熵合金表层显微组织,实现共晶高熵合金的表面强化。

    一种从锌粉置换渣中超声强化浸出镓和锗的方法及其装置

    公开(公告)号:CN116770079A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310749162.4

    申请日:2023-06-21

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种从锌粉置换渣中超声强化浸出镓和锗的方法及其装置,该方法包括如下步骤:S1、将锌粉置换渣块烘干、研磨成锌粉置换渣粉末,加入低浓度硫酸溶液,密封后,通入氧气,加热、搅拌、超声、过滤,分离得到第一段酸浸渣和第一段酸浸液;S2、将第一段酸浸渣与高浓度硫酸溶液混合,密封后,通入氧气,加热、搅拌、超声、过滤,分离得到第二段酸浸渣和第二段酸浸液;S3、将第二段酸浸渣烘干,即得到浸出镓和锗的锌粉置换渣。与现有技术相比,本发明结合氧压、超声和搅拌等一系列工艺条件,大大提高了镓和锗浸出效率。且具有设备简单、控制方便和污染小等优点,适配于传统连续化工业生产,对其它元素的浸出具有一定的借鉴价值。

    快速凝固制备长尺寸纳米碳铜基复合材料的方法、其应用及装置

    公开(公告)号:CN112410606B

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202011172711.9

    申请日:2020-10-28

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用快速凝固制备纳米碳铜基复合材料的方法、应用及装置,将铜料放入高纯石墨坩埚,对电弧熔炼炉抽真空后,开启熔炼炉电源,对炉中钨电极通以强电流,激发电弧并迅速熔化石墨坩埚中的纯铜。在高温和电弧条件下,石墨坩埚中的碳原子将被激发并以热扩散形式进入到熔融铜中。待金属完全熔化后,开启感应线圈并搅拌熔体,使熔融铜中碳原子均匀分布于其中,待搅拌均匀后,开启连续抽拉机构,将熔体向下抽拉,熔体将被快速凝固并连续成型。由于快速凝固条件,碳原子来不及在铜基体中析出,而形成纳米碳铜基复合材料,实现补料‑熔化‑搅拌‑连续凝固制备一体化流程。本方明制备方法简单,易操作,效率高能耗低,原料设备成本低廉。

    一种三维原位石墨烯增强金属基复合材料的连续化制备方法

    公开(公告)号:CN114214602A

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202111371375.5

    申请日:2021-11-18

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维原位石墨烯增强金属基复合材料的连续化制备方法,将商业泡沫金属基材通过传送带输运到氢气还原气氛的高温真空热处理炉中,去除基材表面杂质和油污;将金属基材通过传送带输运到氢气和甲烷混合气氛保护的高温热处理炉中,将石墨烯通过化学气相沉积在泡沫金属基材上;再将沉积后的石墨烯泡沫金属基材通过传送带输运到氢气与氩气混合气体保护的室温真空炉中,冷却至室温;采用收放卷装置进行收放卷并堆叠在传送带上;将堆叠完成的多层石墨烯泡沫金属基材输运到连续热轧区,进行多道次连续热轧,从而实现金属基石墨烯复合材料的高温成型与连续化制备。本发明用于多种金属基石墨烯复合材料的制备,石墨烯‑金属基体结合程度高。

    一种利用固态碳源获取大尺寸石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN113998694A

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111388999.8

    申请日:2021-11-22

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用固态碳源获取大尺寸石墨烯的方法,以金属原子与碳原子组成的碳化物粉末作为固态碳源,溶碳性低的金属作为衬底。将碳化物粉末均匀地平铺在金属衬底上,在惰性气体的保护下,加热至金属衬底熔点温度以上0‑1000℃,此时碳化物中的金属原子会扩散到金属衬底内部,而碳化物中的碳原子因为在金属衬底中的溶解度有限,留在衬底表面,重构形成石墨烯。本发明方法直接利用固态碳源制备石墨烯,工艺简单,操作方便,可控性性好;并且不涉及危险性气体,安全性极高,适用于实现工业化生产,可制备大尺寸石墨烯等优点。

    直接成形制备带硅的方法及硅片直接成形装置

    公开(公告)号:CN103060902B

    公开(公告)日:2016-04-27

    申请号:CN201310008252.4

    申请日:2013-01-10

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种直接成形制备带硅的方法,在硅片和硅熔体的固液界面区域施加交变磁场,在固液界面前沿处的硅熔体中形成感生电流,通过交变磁场和感生电流的共同作用,在固液界面处形成垂直固液界面并指向硅熔体内部的电磁挤压力,调整电磁挤压力的大小,使电磁挤压力完全抵消硅片窄边固液界面处向内的表面张力,从而使柔性的电磁力约束并稳定固液界面的形状,使柔性的电磁力约束的硅熔体成形并持续凝固,然后将凝固的带状硅铸坯持续拉出,直接制备带硅。本发明还公开了一种硅片直接成形装置,包括硅料熔化保温装置、加料装置、直拉引锭装置和带硅软接触成形装置,直接制备带硅,实现洁净生产,减少硅片缺陷,实现大规模直接生产带硅的工业应用。

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