CVD法制备微螺旋炭纤维的研究

以乙炔为碳源,Ni粉为催化剂,含硫化合物噻吩为助催化剂,通过化学气相沉积法(CVD)制得了微螺旋炭纤维.利用扫描电子显微镜(SEM)考察了微螺旋纤维的微观形貌,发现所得的纤维几乎为双螺旋,同时通过对影响微螺旋炭纤维生长因素研究,发现有利于微螺旋炭纤维生长的最佳反应条件:反应温度为750℃,噻吩温度为30℃,H2/C2H2=3,反应时间为2h,石墨棒竖直起来放置.     

螺旋形炭纤维的制备方法及其生长机制

综述了近年来国内外螺旋形炭纤维的制备方法发展现状及其最新进展,详细介绍了采用镍基、铁基、铜基等催化剂制备螺旋形炭纤维的结构、形貌等特点,评述了催化制备螺旋形炭纤维的生长机理,并总结了螺旋形炭纤维的制备和生长机制存在的具体问题和应用前景.     

微螺旋炭纤维金属镀层的制备

对CVD法制备的微螺旋炭纤维进行粗化、敏化、活化等前处理,在其表面增加了活性基团,考察了不同工艺参数下利用碱性镀液的施度效果,并用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDX)对化学镀各处理步骤以及镀镍效果进行分析表征.研究表明,适当的温度及pH值条件下,利用碱性化学镀,能成功地在微螺旋炭纤维表面镀上一层均匀地、磷含量低的Ni-P镀层.     

先驱体浸渍裂解结合反应熔渗法制备Cf/ZrC-SiC复合材料

以先驱体浸渍裂解结合反应熔渗工艺将Cf/C-SiC材料内部富余的自由碳相转变为ZrC超高温陶瓷,制备了Cf/ZrC-SiC复合材料.对Cf/C-SiC基材的孔隙进行了设计,利用XRD和SEM分析了Cf/ZrC-SiC复合材料的微观结构和物相组成.结果表明:采用PIP法可制备具有理想孔隙率的Cf/C-SiC基材;1800℃熔渗Zr-Si合金反应制得的Cf/ZrC-SiC材料主要由SiC和ZrC相组成;高温条件下熔融金属与基体反应的同时,还会侵蚀碳纤维.热解碳涂层能保护纤维.     

静电纺丝法制备超疏水/超亲油SiO2微纳米纤维膜

采用静电纺丝法制备SiO2微纳米纤维膜,经六甲基硅氮烷(HMDS)改性后获得疏水/亲油特性,用FTIR、SEM、接触角等手段表征纤维膜的成分、微观形貌和对水及正十二烷的润湿性能等,研究了制备工艺对纤维膜物性参数以及润湿性能的影响,并测试了改性后纤维膜的高温稳定性和耐腐蚀性能.结果表明:SiO2微纳米纤维膜具有较多的孔隙和较高的比表面积,经HMDS改性后其表面粗糙结构结合疏水亲油的-Si(CH3)3基团使得纤维膜获得超疏水/超亲油特性,其水接触角为153.7°、水滚动接触角为8.2°、油接触角为0°;超疏水/超亲油SiO2微纳米纤维膜的最高耐受温度为450℃,最大拉伸强力为(40.7 ±9.4)×10-2N,且具有较好的耐腐蚀性能.     

分等级结构氧化镍花状微球的制备及其机理研究

以六水合硝酸镍为原料,采用简易溶剂热法制备了具有分等级结构的氧化镍纳米片-花状微球.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高分辨率透射电镜(HR-TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等测试技术对其物相形貌进行分析表征.结果表明:在脲素存在条件下,利用醇热法可以合成花状碱式硝酸镍前驱体,在经400℃热处理2h后,形成了由薄片组成的花状微球,并且由于二次结晶过程,在原来的球体表面形成了扇面状平滑单晶薄片,厚度约为几十纳米.整个晶体生长过程,出现了溶解-再结晶的现象,即可以通过溶解-再结晶的过程来实现对氧化镍微观形貌的调控;并初步探讨了这种具有分等级结构的纳米片-花球结构的形成机理.     

多晶形γ-CuI晶体的制备与导电性能表征

以粗碘和硫酸铜为原料,水合肼为还原剂,利用液相法和微乳液法合成了不同晶形γ-CuI晶体.采用XRD和SEM研究了液相法和微乳液工艺技术条件对合成γ-CuI微观结构的影响,分析了具有不同微观结构γ-CuI对其导电性能的影响.结果表明,分别以聚乙二醇(PEG-6000)和柠檬酸为表面活性剂,采用液相法常温下500 r/min反应30 min可制备出纳米球形和三角锥形γ-CuI.按CTAB-正戊醇-环己烷-水配比3∶3∶7∶10分别配制硫酸铜和碘化铵微乳液,常温下500 r/min反应2h可制备出六边形薄片状γ-CuI.不同微观形貌和粒径分布对γ-CuI产品电导率具有较大的影响.纳米球形γ-CuI电导率最小,为4.9 Ω·cm.     

碳纳米管/聚乙烯醇空心螺旋纤维的可控制备及其力学性能研究

提出一种通过控制钛丝直径和碳纳米管束可控制备碳纳米管/聚乙烯醇(CNTs/PVA)空心螺旋纤维的方法.该CNTs/PVA空心螺旋纤维在弯曲至原始长度1/3或拉伸至应变为100;时,电阻仍保持不变.CNTs/PVA空心螺旋纤维的最大拉伸应变高达600;.通过在氩气环境中500℃加热30 min退火处理后,CNTs/PVA空心螺旋纤维在30;的应变循环下,残余应变由原始的22;减小至2;,提高了CNTs/PVA空心螺旋纤维的力学性能.     

对Fe-Ni-B催化剂合成的金刚石中含硼包裹物的研究

本文以自制的Fe基含硼合金作催化剂,石墨片作碳源,压力和温度分别为5.3GPa和1570K条件下,在六面顶压机上合成了0.6mm左右的含硼金刚石晶体.利用X射线衍射仪(XRD)分析了金刚石晶体的结构,证明金刚石是六方结构的.在光学显微镜下观察了金刚石的晶形,利用透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)对金刚石晶体进行了微观分析,发现了多种含硼包裹物,包括(Fe,Ni)23(C,B)6,(Fe,Ni)3(C,B),(Fe,Ni)B,(Fe,Ni)2B,Ni3B,B4C等.研究了它们的化学组成与微观结构,并分析了含硼包裹物的来源与形成过程.结合金刚石的生长过程分析认为,合金触媒是金刚石中包裹物元素的主要来源,通过调整触媒的成份和含量可以控制金刚石内杂质元素的种类.硼元素在金刚石中既可以以化合物的形式存在,也可以替代碳原子存在于金刚石内.     

FeNi@CNOs/AlN复合材料的制备及其吸波性能

核壳结构的碳材料具有优异的吸波性能,但是在陶瓷基体中难以分散均匀.本研究通过化学气相沉积法在氮化铝陶瓷机体中引入磁性纳米洋葱碳,制备了FeNi@CNOs/AlN复合材料,研究了其相组成、微观形貌和吸波性能.结果表明,1100 K下基于Al粉与C粉,FeNi催化剂的存在可原位生成FeNi@CNOs/AlN复合材料;10wt;FeNi@CNOs/AlN复合材料在8.29～15.32 GHz范围内,其RL值均低于-10 dB,在13.2 GHz处达到最大值为-23 dB.