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采用原位生长法设计并合成了MOF衍生碳包覆硅纳米颗粒限制于石墨烯的复合材料(Si/C@G),并应用于锂离子电池负极材料,该材料结构有效缓解硅基负极材料充放电过程的体积变化,促进了稳定的固态电解质中间相层的形成,提高了电极材料的电导率。Si/C@G负极材料在电流密度500 mA/g时经100次循环可逆比容量仍有1081.2 mAh/g;在电流密度5.0 A/g时其可逆容量达到949.6 mAh/g。Si/C@G负极在1.0 A/g的恒电流密度下循环500次后可逆比容量可保持在677.2 mAh/g左右,库仑效率可达99.84%,表现出良好的循环稳定性。 相似文献
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添加硅灰石(CaO·SiO2)晶须制备碳纤维预制体, 并在980 ℃下进行化学气相沉积, 高温石墨化处理后制备得到CaO·SiO2晶须改性的C/C复合材料。利用SEM、金相显微偏光分析以及力学实验等方法研究了预制体结构对基体微观结构、物理性能和力学性能的影响。实验结果表明: 添加CaO·SiO2晶须会诱导热解炭呈锥形生长, 同时在石墨化过程中会诱导热解炭的组织结构发生有序性转变, 与基体反应生成SiC二次纤维。添加CaO·SiO2晶须使得复合材料的石墨化度由31.6%提升至41.1%, 导热和导电性能相比于未添加晶须时分别增加了71.7%和14.3%, 复合材料的弯曲强度相比于未添加晶须时提升了5%。 相似文献
3.
利用超高温接触角测量仪、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪研究Ti含量对Cu-Ti合金与C/C复合材料润湿性的影响。结果表明,随Ti含量增加,Cu-Ti合金对C/C的接触角逐渐降低。当Ti的质量分数为4.8%时,接触角降低到90°以下,Cu-Ti合金与C/C复合材料部分润湿;当Ti的质量分数为8%时接触角降为0°,Cu-Ti合金与C/C复合材料完全润湿。润湿界面形貌与Ti含量相关,当Ti含量为8%时,界面出现宽大的层状剪切裂纹;当Ti含量为12%时,界面致密无裂纹,Cu-Ti合金能较好地渗入C/C复合材料中的孔隙;当Ti含量为16%时,界面出现数量较多的细小裂纹,Cu-Ti合金熔体中的钛元素向界面扩散形成富钛层,并与C/C复合材料中的碳元素反应生成厚度为3~5μm的连续TiC层,该TiC层可改善合金对C/C复合材料的润湿性能。 相似文献
4.
以不同纤维体积分数(21%、26%、32%)、不同布毡质量比(3∶1,2∶1,1∶1)的针刺整体毡为预制体,采用化学气相渗透法(Chemical vapor infiltration,CVI)制备平板炭/炭(C/C)复合材料,研究预制体结构对CVI致密化过程的影响.结果表明:随纤维体积分数增加,整体毡的增密速率及最终密度都逐渐减小:布毡比对增密速率及最终密度影响很小.材料网胎中热解炭圆壳厚度沿材料厚度方向呈内部小、两侧大的对称分布;增加纤维体积分数或增加布毡比,材料内部的热解炭增厚程度随之减小.纤维体积分数为21%的预制体最适宜采用CVI工艺进行增密,增密80 h密度达到1.69 g/cm3,热解炭生长均匀. 相似文献
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以CVD工艺预增密至一定密度的自制刹车用炭/炭(C/C)复合材料和国外C/C复合材料刹车片为研究对象,分别采用中温沥青及高温沥青为浸渍剂,对C/C刹车片进行浸清-炭化新工艺补充增密处理.结果表明:自制及国外C/C刹车片均具有较好的可浸渍性;可以采用沥青浸渍-炭化法高效增密;两种沥青相比,高温沥青残炭率更高,但也易产生难石墨化炭;针对整个沥青而言的宏观残炭率与只针对样品而言的实际残炭率的差距随着炭化压力提高而变小,因而,为了快速制取C/C复合材料刹车片,必须提高炭化压力;新工艺补充增密后C/C复合材料刹车片样品各项性能比增密前均有显著的提高. 相似文献
6.
Al-Cu-Mg-Ag合金展示了比传统Al-Cu及Al-Cu-Mg合金更加优异的室温与高温力学性能,源于其主要强化相(Ω相)有较好的热稳定性.然而该合金的使用温度仍然低于200 ℃,当温度超过200 ℃时,Ω相的粗化速率急剧增加,容易发生共格失稳而转变为θ相,从而降低合金的高温力学性能.研究表明通过添加合适的稀土或过渡族元素可以有效地抑制Ω相的生长速率,提高Ω相的形核密度和热稳定性,从而提高合金的高温力学性能.综述了Ce、Yb及Sc元素对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织与力学性能的影响,并探讨了Ce、Yb及Sc元素提高Ω相热稳定性的机理. 相似文献
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采用脉冲激光闪光法和XRD技术,分析了一种短炭纤维增强沥青炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关系,建立了两者之间的定量数学模型,并运用声子导热机制对其机理进行了分析。结果表明,随着石墨化度的升高,石墨微晶尺寸增大、结构渐趋完整,复合材料在平行于层面方向的室温导热系数逐渐升高,导热系数与石墨化度之间关系符合公式:λ=59.18 0.53exp(g/14.80)。 相似文献
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C/C复合材料断口热解炭及其界面形貌SEM分析 总被引:3,自引:2,他引:1
采用SEM,以增强体为薄毡叠层、基体分别为光滑层及粗糙层结构化学气相沉积热解炭的2种C/C复合材料为研究对象,了三点弯曲试样断口上热解炭及热解炭/热解炭界面的形貌特征,并分析了其成因。结果表明:在垂直于炭纤维轴向的断面上,光滑层结构热解炭未发生塑性变形,但粗糙层结构热解炭发生了明显的塑性变形;在平行于炭纤维轴向的断面上,光滑层结构热解炭/热解炭界面呈光滑状,而粗糙层结构热解炭/热解炭界面呈鳞片状,鳞片的周边粗糙,内部光滑。认为鳞片结构的产生与化学气相沉积过程相关,并对此提出了假设模型:两相邻热解炭生长到界面时,在鳞片周边部位互生长形成真正的结合,使鳞片内部形成封闭的空隙或使气流无法通过鳞片内部,造成鳞片内部的伪结合。 相似文献
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在化学气相沉积(CVD)制备炭/炭复合材料的过程中,对采用强制通过毛坯的特定装炉方式下的碳源气体的流动动力学及其反应机理进行系统的理论分析。在一系列的计算基础上,得到毛坯内部空腔压强、毛坯外部空腔压强和毛坯的孔隙度随时间变化的微分方程模型,求出气体在炉体的滞留时间以及渗透毛坯的时间。该理论计算所得的CVD过程中毛坯孔隙度变化与实际生产过程中的孔隙度变化趋势一致,表明该研究理论分析结果具有较高的可信度。 相似文献