沉积温度对微波热解CVI制备碳/碳复合材料密度及组织结构的影响

以碳毡为预制体,N2为稀释气体,甲烷为碳源前驱体,其分压为10 kPa,滞留时间为0.15 s的工艺条件下,研究了不同沉积温度对微波热解化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)工艺制备碳/碳复合材料的致密化速率、样品的体积密度及其密度均匀性的影响,并对其组织结构进行了观察.分析了沉积温度对微波热解CVI工艺制备碳/碳复合材料的密度与组织结构的变化规律.结果表明:在微波热解CVI工艺中,随着沉积温度的降低,碳毡预制体的致密化速率及最终体积密度呈现先升后降,1100 ℃沉积制备复合材料的密度均匀性最好,并呈现从内到外逐步沉积的规律.热解碳的织构主要为中等织构.     

放电等离子烧结钛酸钡陶瓷的碳污染及脱碳工艺研究

为了研究放电等离子烧结钛酸钡陶瓷过程中的碳污染及脱碳工艺,以钛酸钡粉体为原料,用石墨模具,以碳纸为脱模包覆材料,在1150℃、50MPa条件下进行放电等离子烧结。用XRD对脱碳前后烧结体进行物相分析,用能谱仪对不同脱碳时间下的烧结体的碳元素的分布进行线分析,用扫描电镜观察脱碳时间对组织的影响。结果表明：石墨模具会污染钛酸钡烧结体,碳元素沿烧结体半径方向呈梯度分布；脱碳温度为800℃时,保温2小时能够完全除去烧结体内的碳污染,并得到致密、组织均匀的钛酸钡陶瓷。     

碳泡沫的乳液法制备条件研究

采用轧液聚合的方法,以间苯二酚、甲醛的水溶液为水相,以液体石蜡为油相,经搅拌、固化、碳化等过程后得到破泡沫样品.其密度为(0.25～0.4)g/cm2,比表面积为(500～700)m2/g,该方法制备的碳泡沫,具有开孔结构,孔径分布比较均匀,且孔径大小可调节,制备条件对乳液体系的稳定性以及所得的碳泡沫样品结构形耽有较大的影响.     

高温气冷堆包覆燃料颗粒－致密热解碳层包覆工艺研究

致密热解碳层是高温气冷堆包覆燃料颗粒必要的组份，本文介绍了致密热解碳层的功能和要求，研究了热解沉积温度对热解碳密度，沉积效率和沉积速率的影响。制备密度为１．９０±０．１０ｇ／ｃｍ３．致密热解碳层的温度范围是１３６０～１４２０℃，根据试验研究所获得的数据进行了工艺设计，实验结果与预期值基本符合。     

中孔碳孔径及有序性影响因素

以表面活性剂F127为模板剂制备了有序中孔碳材料,研究了影响中孔碳孔径分布及有序性的各工艺参数,采用XRD, SEM, TEM和N2吸/脱附等手段对有序中孔碳进行了表征. 结果表明,F127用量、反应温度、搅拌时间、碳化温度和碳化升温速率等因素直接影响中孔碳结构的有序性及孔径分布. F127用量为40%、反应温度40℃、搅拌时间30 min、碳化温度800℃、升温速率1℃/min时,所得中孔碳有序性好且孔径分布比较集中.     

CVD法制备多孔碳材料及其气体吸附性能研究

以乙炔为原料,沸石为模板剂,通过化学气相沉积(CVD)法制备了多孔碳材料,利用SEM图和N2吸附脱附研究了不同反应温度对实验样品孔隙结构的影响,并分析其孔隙结构对CO2的吸附性能的影响。实验结果表明:反应温度为700℃时多孔碳材料具有较大的比表面积和微孔孔容,而温度达到1000℃时,多孔碳材料具有较大的介孔孔容和平均孔径。ZC-700对于CO2吸附量呈现出最大值248 mg/g(25℃,1 bar),说明了微孔结构对CO2吸附性能起主导作用。     

旋转CVI快速沉积热解碳基体

采用一种新的CVI工艺(旋转CVI)进行了二维碳布沉积热解碳基体的实验研究.通过实验优化工艺参数,在低压(5 kPa)、高温(1 100 ℃)、体积分数为62.5%的C3H6与3.5 mm.min-1的碳布旋转线速度条件下,获得了微观孔隙中0.25 μm.h-1的热解碳沉积速度、约7%的C3H6转化率与理想的热解碳基体形貌.分析了旋转CVI工艺中沉积温度和C3H6浓度等分别对沉积速度、热解碳基体形貌及C3H6转化率的影响.     

热解碳界面层对碳＼碳化硅复合材料拉伸性能的影响

本文研究了用化学气相渗工艺的均热法制备炭纤维增强碳化硅（Ｃ／ＳｉＣ）复合材料，其中有部分材料在沉积碳化硅之前先沉积少量热解碳，以作为界面层。对有界面层和无界面层的材料进行了拉伸试验。用金相显微镜和扫描电镜观察了材料微观结构及继口形貌。结果表明，Ｃ／ＳｉＣ材料力学性能主要取决于纤维与基体的界面。有热解碳界面层的Ｃ／ＳｉＣ材料，在拉伸断裂时出现大范围脱粘，断口类似毛刷，材料强度大，断裂功也大，有很大的     

扫描喷射电沉积制备多孔金属镍

采用扫描喷射电沉积制备具有一定厚度、孔隙率较高、组织较均匀的多孔金属镍;并研究了在不同扫描速率、喷嘴高度等实验条件下,多孔金属镍电沉积生长的行为特性;最后应用图形处理软件Image J对多孔金属镍的孔隙率和相对密度进行分析,得到了最佳实验参数.结果表明:采用扫描速率为4 mm/s时,孔隙结构相当完善;当喷嘴高度为6 mm时,孔隙率和相对密度比较适中.     

聚合物模板法制备氧化铝-氧化锆泡沫陶瓷

将发泡聚苯乙烯小球(epispastic polystyrene,EPS)排列成有序的模板,通过离心成型技术制备孔壁致密、孔径均匀的Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷.观察了EPS模板的可压缩特性,分析了浆料固相含量对离心成型过程中物质分离现象的影响,研究了不同烧结温度对Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷的烧结密度、孔隙率和压缩强度的影响并表征了宏观孔结构和孔壁断面的微观结构.结果表明:用50%(体积分数)固相含量的浆料可制备出孔壁均匀的样品,在样品的不同部位,Al2O3和ZrO2的分布及相对含量基本相同,物质分离现象被很好的抑制.随着烧结温度的从1 450 ℃提高到1 600 ℃,Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷的烧结密度增加、孔隙率降低.在1 550 ℃烧结2 h,样品的抗压强度可达2.07 MPa.     

不同碳源制备气相生长炭纤维的研究

综述了几种不同的碳源,如低碳烃(甲烷、丙烯、乙炔和苯等)、脱油沥青、煤沥青,采用化学气相沉积(CVD)法,按不同转化过程制备出气相生长炭纤维(VGCFs)的研究现状.主要研究了以煤沥青为碳源、二茂铁为催化剂,借助CVD法制备气相生长炭纤维.经场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线衍射(XRD)及拉曼散射(Raman)分析,结果表明:产物主要为高纯度的VGCFs,直径分布均匀,外径大约为100 nm,长度数微米,并初步探讨了煤沥青制备气相生长炭纤维的生长机理.     

日本的炭／炭复合材料研究概述

介绍了C／C复合材料在日本的研究与应用状态,主要包括C／C复合材料的基本性能特征、制造方法、界面作用、性能与高温性能、抗氧化技术、在宇宙航天和工业方面的应用等。其中日本发明的C／C复合材料短周期致密的预成型纤维束（Preformedyams）方法值得关注。在应用方面,日本研制的密度高达1．95g／cm3的Ф1100mm3D—C／C喉衬、HOPE号航天飞机端头帽、炭纤维复合材料推力室、及新一代航空飞行器涡轮冲压发动机内部结构部件等,都代表了日本在C／C复合材料方面的先进水平。     

炭毡/炭复合材料的氧化防护

以磷酸和氢氧化铝为原料，配制了不同P／Al摩尔比的酸式磷酸盐溶液，通过浸溃法，对炭毡／炭复合材料的氧化防护进行了研究。结果表明，提高P／Al摩尔比可以增加材料抗氧化性。经P／A1摩尔比23：1的溶液浸溃，800□热处理后的炭毡／炭复合材料在600□下氧化几乎没有失重。     

炭膜研究的新进展

介绍了近年来炭膜研究的新进展，并对支撑炭膜的制备方法，分离机理，性能及应用前景等进行了综述。     

毡体热处理对炭/炭复合材料氧化行为的影响

将炭纤维毡体进行两组不同温度的高温热处理，然后采用化学气相沉积工艺制备炭／炭复合材料，考察了两组材料在不同温度、时间下的氧化失重率，利用X射线衍射技术分析了炭纤维的石墨化度，采用扫描电子显微镜观察了氧化前、后炭／炭复合材料的形貌，探讨了两组材料的氧化反应过程及其氧化行为差异的原因。     

炭纤维表面处理对短炭纤维增强炭基复合材料强度的影响

为了增强炭纤维的表面活性,提高炭纤维与基体炭的结合强度,用浓硝酸对炭纤维进行了表面氧化处理。考察了处理时间和处理温度对短炭纤维增强炭基复合材料（ＳＣＦＲＣ）力学性能的影响;用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对ＳＣＦＲＣ的弯曲断面进行了观察。结果表明：对炭纤维进行表面处理可以提高其与基体炭的结合强度,炭纤维与基体炭的结合强度以及ＳＣＦＲＣ的抗弯强度均随着炭纤维氧化处理时间的增加和处理温度的升高而增大     

不同金属催化炭纤维原位生长纳米炭纤维/纳米碳管的研究

为了选择合适的催化剂，来催化炭纤维生长纳米炭纤维／纳米碳管，分别以Fe、Co、Ni和Mo的金属盐为催化剂前驱体，H2为还原气体，N2为载气，采用浸渍-还原法在炭纤维表面制备纳米催化剂颗粒，再以CO为碳源，催化热解生长纳米炭纤维／纳米碳管。用扫描电镜观察了纳米催化剂颗粒的形貌和粒径及纳米炭纤维／纳米碳管的形貌，并探讨了四种金属的催化生长机制，发现四种金属的催化效果为：Ni最好，Co次之，Fe较差，Mo最差。     

INFLUENCE OF SURFACE TREATMENT ON THE STRENGTH OF SHORT CARBON FIBER REINFORCED CARBON COMPOSITE

为了增强炭纤维的表面活性,提高炭纤维与基体炭的结合强度,用浓硝酸对炭纤维进行了表面氧化处理。考察了处理时间和处理温度对短炭纤维增强炭基复合材料（SCFRC）力学性能的影响;用扫描电子显微镜（SEM）对SCFRC的弯曲断面进行了观察。结果表明对炭纤维进行表面处理可以提高其与基体炭的结合强度,炭纤维与基体炭的结合强度以及SCFRC的抗弯强度均随着炭纤维氧化处理时间的增加和处理温度的升高而增大。     

炭纳米纤维添加剂对炭/炭复合材料力学性能影响

采用等温CVI工艺制备出5种不同炭纳米纤维含量（质量分数分别为0，5％，10％，15％和20％）的炭／炭复合材料。发现添加炭纳米纤维的炭／炭复合材料具有很高的力学性能，在加入炭纳米纤维为5％时，相对于没有添加炭纳米纤维的炭／炭复合材料，弯曲强度增大了76．3％，弹性模量增大了55．5％，但添加量增大到20％时，强度和模量都逐渐降低。     

双壁碳纳米管与定向碳纳米管的储氢性能比较研究

引言氢能以其清洁、高效等优势,被公认为解决能源危机和环境污染日益严重问题的最有前途的可再生二次能源之一。氢气安全、高效的储存和运输已成为氢能利用体系中的瓶颈问题。氢的液态和高压气态储存安全性差、能耗高。金属氢化物储氢的单·位质量的储氢能力较低,储氢过程中合金的活化、