碳/碳复合材料防氧化涂层研究新进展

介绍了最近几年我们制备的几种高性能的碳／碳复合材料的氧化保护涂层的结构和高温氧化行为，表明采用包埋和渗透法制备的Si—MoSi2、SiC—MoSi2、Al2O3-莫来石-SiC—Al4SiC4以及Al2O3-莫来石-SiC涂层不仅具有很好的抗热震性能，而且能够将碳／碳复合材料的高温氧化保护温度提高到1973K;此外还介绍了一些涂层的失效机理。     

一种快速制备高性能碳／碳复合材料的新技术

一种快速制备高性能碳／碳复合材料的新技术罗瑞盈，李贺军，杨峥，康沫狂化学气相沉积（ＣＶＤ）法是制备高性能碳／碳（Ｃ／Ｃ）复合材料的一种很有前途的方法，但是制备周期长、成本高是ＣＶＤ法的一大缺点。为解决这一问题，作者查阅了大量资料，在多次试验探索的基础...     

增强剂对碳／碳材料沉积速率影响的实验研究

从实验探索了增强剂对碳／碳复合材料沉积速率的影响，提出了提高沉积速率的方法。实验结果表明：采用经过石墨化处理和表面改性处理的碳布作为增强剂，所制得的坯体沉积速率快，样品最终密度高；碳纤维体积含量（为３０％～４５％时）对样品最终密度无明显影响。     

医用碳／碳复合材料的制备及骨组织相容性研究

医用碳／碳复合材料的制备工艺主要由碳纤维三维立体织物浸渍糠醇树脂、碳化、化学气相渗透和石墨化等主要步骤构成．本文采用扫描电子显微镜、肖氏硬度计对碳／碳复合材料的表面微观形貌及显微硬度进行观察和测定．为进一步探讨该材料作为骨组织替换材料的可行性，开展了实验动物骨内种植实验，并通过X射线和组织病理切片观察对材料与骨组织相容性进行了研究．结果表明，采用本工艺制备的碳／碳复合材料组织结构均匀致密．该材料生物相容性良好，具有与正常人体皮质骨十分接近的表面硬度．     

碳／碳复合材料制备方法及其新理论

对制备碳／碳复合材料的各种方法和过程作了评述，包括予制体成型，致密化处理，液相浸渍工艺，化学气相沉积工艺等，重点介绍了由德国Karlsruhe大学研究组提出的已为实验所验证的，新的碳沉积理论，最后对碳／碳复合材料在各民用领域的应用趋向作了乐观的展望。     

高温对碳/碳复合材料性能影响的研究

作为理想的热结构材料，碳／碳复合材料(C／C)在高温环境下的力学行为至关重要。针对高温处理、高温应用两个环节，研究了2100℃石墨化处理、1700℃实验测试条件对三维整体编织3D C／C复合材料弯曲行为的影响。比较分析后发现，高温石墨化处理改变了裂纹扩展路径，提高了材料的强度、模量；与室温环境相比，高温下C／C复合材料表现出更加优异的弯曲性能，弯曲强度提高45％，模量提高15％。     

单向碳—碳复合材料的早期蠕变行为

用化学气相沉积（ＣＶＤ）热解碳制备了Ｔ３００（ＰＡＮ）碳纤维增强热解碳的单向Ｃ／Ｃ复合材料。在氩气保护下测定了这种材料在同一应力不同温度和同一温度不同应力下的早期蠕变行为。通过数学处理，早期蠕变数据满足ε－ε０＝Ａｔ＾ｍ．ｍ可表示为：ｍ＝０．０００３Ｔ（Ｋ）－０．００１６σ（ＭＰａ）＋０．２０３２。     

Cu(Ⅱ)催化氧化乙炔合成线型碳

本文对醋酸铜催化乙炔氧化缩聚合成线型碳进行了研究,并与ＣｕＣｌ催化法比较研究表明,催化过程中实际上是Ｃｕ（Ⅱ）起作用,同时Ｃｕ（Ⅰ）具端基稳定化作用。探讨了该合成法的最佳条件。     

生物医用碳/碳复合材料碳化硅涂层的研究

通过包埋法在医用碳／碳复合材料表面制备了碳化硅涂层，采用XRD、SEM、EDS等研究了碳化硅涂层形貌结构，并用MTT法对其进行细胞毒性评价，实验证实该工艺下碳化硅层表面疏松粗糙，具有多孔结构，硅成分成梯度变化，且细胞毒性评价表明该涂层无毒性，这些结果为后续进一步施加生物活性陶瓷涂层提供了实验依据。     

铈基和镧基复合氧化物催化剂催化碳烟燃烧性能研究

文章采用浸渍法、水热合成法和共沉淀法制备了3种不同类型的碳烟催化剂:CeFeCo、La-Mn-O和BiCeO。通过对3种样品扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线电子能谱（XPS）和氢气程序升温还原（TPR）等表征结果进行比较分析,发现: La-Mn-O样品中吸附氧的占比量最大;CeFeCo样品中的金属离子含量最多,且Ce3+含量大于BiCeO样品。在氢气程序升温还原中,可以观察到CeFeCo具有最低温的还原峰,在283 ℃左右。最后通过程序升温氧化反应系统对3个样品进行活性评估,在紧密接触情况下CeFeCo、La-Mn-O和BiCeO样品催化50%碳烟氧化所需的温度,即T₅₀分别为329、355 和374 ℃,与碳烟燃烧的空白组相比,T₅₀分别降低了265、239和220 ℃。这表明3种催化剂均成功制备并且具有良好的催化碳烟燃烧性能,特别是CeFeCo催化剂表现出的低温催化燃烧性能最好。     

碳/碳生物活性玻璃涂层复合材料的组织结构研究

通过包埋－粉末涂刷高温烧结工艺，以碳化硅作为过渡层制备出C／C生物活性玻璃涂层复合材料。采用SEM、EDS、XRD考察了涂层的组织结构，结果表明所制涂层具有多孔结构，从基体到生物活性玻璃涂层，成分和结构呈连续变化，消除了生物玻璃与基体的性质差异，实现了在C／C复合材料表面进行生物活性改性。     

碳—碳复合材料复合防氧化涂层材料及其制备方法

对以过渡层、阻挡层和封填层组成的复合涂层的材料及其制备方法进行了探讨。确定了液态渗硅制备ＳｉＣ阻档层,常压变温ＣＶＤ制备ＳｉＣ阻挡层和液相法制备ＳｉＷ封填层的复合涂层制备工艺。研究了制备工艺参数对复合涂层防氧化性能的影响。     

聚苯胺修饰碳电极电容性能研究

聚苯胺修饰活性炭(PANI C)电极既可以利用活性炭的双层电容又可利用聚苯胺的准电容,因此能够提高电极的比电容.采用循环伏安法在活性炭电极表面合成聚苯胺,并采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究了PANI C电极的电容特性.结果表明,在1mol·L-1硫酸溶液中PANI C电极呈现较好的电容性质,比电容从碳电极的82F·g-1提高到175F·g-1;PANI C电极和碳电极组成的单体电容器比电容可达30.7F·g-1,充放电循环过程中电容器的电容值会逐渐衰减;将PANI C电极作为负极使用,可将电化学窗口由0.6V扩展至1V.     

界面结构对一种单向碳／碳复合材料断裂的影响

对所制备的１Ｄ－Ｃ／Ｃ复合材料的断裂特性进行了分析，根据ＳＥＭ、ＴＥＭ观察认为纤维与基体结合过程是导致试样发生脆性断裂的主要原因，ＴＥＭ和ＳＥＭ观察表明这种强界面结合是通过一致密完整的热解碳薄层而实现的。     

一种计算碳/碳复合材料浸渍量的理论公式

在研究碳／碳(C/C)复合材料的浸渍碳化(IC)工艺的改进技术中，对各种影响因素进行了综合分析，提出了一种计算C/C复合材料浸渍量的理论公式，这对正确估计C/C复合材料的IC效果、研究IC工艺与C/C复合材料宏观性能之间的关系具有一定的指导意义。     

单向碳/碳复合材料ICVI致密化机理研究

通过把致密化进程中热解碳作为分散相和连续相两种情况进行统一处理,研究了圆柱形单向碳／碳复合材料的化学气相渗透过程。着重讨论了致密化的均匀性问题,分析了预制体纤维体积分数对致密进程的影响及预制体内贯穿大孔洞对致密化的增进作用。研究结果表明,预制体纤维体积分数越低,致密化后期所能达到的密度越高,致密化的均匀程度也越好;贯穿大孔洞的存在,大大提高了丙烯气体在预制体内的传输能力,使内部的致密化效果有了很大改善。     

轴对称C/C复合材料件等温CVI过程的数值模拟研究

根据轴对称C／C复合材料的结构特征及CVI工艺的特点,建立了几何结构模型和动力学模型,并利用该模型对其CVI过程进行了模拟与分析,模拟结果与实验结果的对比表明该数学模型是可行的。     

C5/C9共聚石油树脂的加氢工艺研究

为了得到优质的加氢石油树脂,采用固定床加氢反应装置对C5/C9共聚石油树脂进行了加氢研究。原料为色相（Fe-Co比色法）11#、软化点122℃的C5/C9共聚石油树脂,采用镍基催化剂,反应温度：230-260℃,反应压力：2.0-4.0 MPa,空速：0.5 h-1,氢油体积比：600∶1,制备出色相1#,软化点98℃的水白色加氢石油树脂,考察了加氢过程中各种工艺条件的影响。