以丙烯为碳源气的热解炭的制备及其沉积机理分析

以等温法进行化学气相沉积(CVD),研究了过程参数(反应温度、碳源气浓度以及炉内气体的滞留时间)对热解炭结构的影响.实验表明,以丙烯为碳源气,保持炉内气体的流动为层流运动方式,在中等温度(880℃)、中等滞留时间(2.19s)以及碳源气与载气体积比为1:3时,能得到粗糙层(RL)结构的热解炭;碳源气裂解为小分子后,在气相中通过加成、聚合、脱氢环化等反应生成苯及含有六元环的芳香烃,才能沉积得到结构较好的热解炭.     

Mo5Si3-MoSi2/SiC复合涂层的高温抗氧化行为分析

采用化学气相反应法和料浆刷涂反应法,在石墨表面制备了Mo₅Si₃-MoSi₂/SiC复合涂层,借助X射线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段,研究了涂层的结构;通过恒温抗氧化实验及热力学分析,重点研究了涂层的高温抗氧化行为。结果表明：在1823 K的氧化氛围中,复合涂层中的Mo₅Si₃、MoSi₂组元易氧化生成MoO₃气体并导致涂层失重;而氧化初期(0～6 h)涂层试样的增重则主要与SiC的惰性氧化主导有关。由于复合涂层各组元在高温下都能氧化生成SiO₂玻璃,使涂层具有良好的高温抗氧化及热震性能;经20 h、16次循环热震实验后,涂层试样的氧化失重率只有3.78%。     

喷雾热蒸发炭膜用于二次锂离子电池负极的研究

以有机热解炭(石墨)为原料,用喷雾热蒸发法制备了用于二次锂离子电池负极的炭膜,用循环伏安法和恒电流充放电法测试了所获炭膜的电化学性能,测试结果表明,在第1循环周期中存在1个还原峰对应在电极表面形成固体电解质中间相膜;当充放电电流大小合适时,容量和每mol炭中嵌入其他物质的摩尔数(x)值都较大,基于这些实验结果,认为所获得的炭膜能用作电池负极以相对测试其他正极材料的电化学性能。     

AIN瓷TiN－Mo金属化方法研究

以Ｍｏ，ＴｉＮ为主要原料，采用金属粉末烧结法在ＡｌＭ瓷表面实现了金属化。探讨了金属化的工艺条件，运用ＸＰＳ，ＸＲＤ，ＳＥＭ等现代分析技术研究了界面现象及粘附机理。研究表明：液相的扩散、渗透，特别是ＡｌＮ瓷坯中的液相向金属化层的渗透是金属化层与ＡｌＮ瓷结合的主要原因。体积配比为７５％ＴｉＮ，２５％Ｍｏ及适量烧结助剂，烧结温度为１８００～１８５０℃，气氛为氮气（９０％）和氢气（１０％）的适宜条件下，获得了结合强度达４０ＭＰａ的良好金属化结合层。     

PAN-CF的组织结构及力学性能

张力炭化可大大提高炭纤维的性能,在不同的温度下对聚丙烯腈基炭纤维进行张力炭化处理并进行高温石墨化,结果表明:PAN-CF(聚丙烯晴基炭纤维)的拉伸强度和拉伸模量随张力炭化温度的升高而增大,石墨化后,拉伸强度减小而拉伸模量增大。提高CF的张力炭化温度,可大大改善CF石墨化后的性能。CF的微晶尺寸(L_c)随张力炭化温度的升高而增大。石墨化后,L_c增加,层面间距(d_(002))大大减小;对于CF,张力炭化温度越高,L_c越大,d_(002)越小,并且CF内部的炭颗粒排列得越紧密,孔洞、皮芯结构等缺陷较少,CF性能较好。     

自烧结C、TiC／C和SiC－B_4C／C材料的热处理行为

本文研究了自烧结Ｃ、ＴｉＣ／Ｃ和ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ／Ｃ材料高温处理后的行为变化。实验发现随着处理温度的升高，各类材料的收缩率和重量损失随之增加，自烧结Ｃ和ＴｉＣ／Ｃ材料的弯曲强度逐渐下降，而ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ／Ｃ复合材料的弯曲强度在２２７３Ｋ时达到一个最高值。     

箱式电炉产生还原气氛的方法

通过调节空气流量和碳源数量、细度及模拟抽屈窑气氛制度的方式探讨了在箱式电炉中产生还原气氛的方法。从热力学、动力学角度分析了碳源种类、细度对气氛的影响。     

纤维体积含量对炭／炭复合材料性能的影响

通过对不同纤维体积含量的炭／炭复合材料进行力学性能、导热、导电性能试验,分析了纤维体积含量对炭／炭复合材料性能的影响。初始坯体的纤维体积含量对炭／炭复合材料力学性能影响较大,导热、导电性能则与材料内部结构关联较大而与纤维体积含量的关系不大。预制坯体的纤维体积含量选为25％至30％为最好。     

锆-硅有机前驱体裂解机理及PIP法制备C/C-ZrC-SiC复合材料的烧蚀行为

使用有机锆前驱体(POZ)和聚碳硅烷(PCS)作为前驱体,通过前驱体浸渍-裂解工艺(PIP)制备了C/C-ZrC-SiC复合材料。采用热重分析仪、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究了Zr-Si混合前驱体的裂解过程中的热失重行为、物相转化过程及显微组织,并详细分析了复合材料的微观结构和烧蚀行为。结果表明:将Zr-Si混合前驱体从室温加热至1 200℃时,ZrC首先转化为无机态的ZrO_2,当裂解温度升高至1 600℃时,ZrO_2通过碳热还原反应生成ZrC陶瓷;SiC晶体的转变温度为1 200～2 000℃。对C/C-ZrC-SiC复合材料烧蚀后的显微组织观察表明,所制备的复合材料具有良好的耐烧蚀性能。