毡体密度对C/C复合材料增密和结构的影响

用液化石油气作碳源、针刺炭毡作增强体,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备炭/炭(C/C)复合材料,在毡体内部设置石墨纸作发热体,并研究了一次性沉积15 h后,毡体密度对增密速度和材料结构的影响.采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构,用XRD均峰位法研究了材料的石墨化度,并用排水法测量材料的表观密度.研究表明, CVI工艺增密速度随毡体密度的增加呈下降趋势,而较高的毡体密度有利于获得较高石墨化度的高织构的粗糙层结构(RL)热解炭.图4,参15.     

各向异性导热率对前缘结构热防护性能的影响

高超声速飞行器在高马赫数飞行时,前缘结构要经历严酷的气动加热。炭/炭复合材料是用于前缘结构的理想材料,由于炭/炭复合材料具有各向异性和高导热率,因此本文研究了材料热导率和各向异性结构,以及涂层的热导率对驻点温度的影响。数值模拟的结果表明,基体材料沿热传导方向的热导率对驻点温度有显著的影响,其它方向的热导率对驻点温度影响不大。在基体材料热导率较低的情况下,涂层对驻点温度的影响明显,当基体材料的热导率较高时,涂层对驻点温度的影响较小。     

低温热解二茂铁制备碳包裹纳米铁及其结构

以二茂铁为碳源和铁源在100 mL不锈钢高压釜中经520℃直接热解制备碳包裹纳米铁.研究不同反应物量对热解产物的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对热解产物的物相、形貌和结构进行分析.结果表明:二茂铁520℃热解碳产物以无定形炭和Fe3C相为主.当二茂铁的量为1 g时,热解产物是蜂窝状的多孔炭...     

采用微正压CVD法制备块体各向同性热解炭

以丙烯作为碳源气体,氮气和氢气作为载气和稀释气体,采用自行设计的化学气相沉积(CVD)炉,设计特殊的发热体,利用微正压化学气相沉积法制备块体各向同性热解炭材料.对制备的材料取样分析,利用排水法测量样品的表观密度;通过金相显微镜表征材料的组织结构和表面形貌:利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜表征材料的微观结构和断口特征.提出了一种新的各向同性热解炭的沉积机理即电磁场流态化沉积机理.研究结果表明:在1 000～1 300℃沉积10~40 h,可得到密度为1.73~1.93 g/cm3、厚度为5～15mm的各向同性热解炭材料块体,主要由球形颗粒状热解炭组成,结构致密,孔隙较少,分布均匀,热解炭颗粒之间产生融并现象.     

C－B_4C－SiC复合材料的抗热震性能

对运用热压法制成的Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料进行了抗热震性能的研究，发现样品经６００℃水淬热震后，抗弯强度反而提高，提高幅度为３％～４１％，且和它的相对密度、原始强度有关。作者从机理上初步解释了这种特异现象，认为这是微裂纹增韧强化和残余应力释放的协同作用而产生的现象。     

原料种类对C－B_4C－SiC复合材料性能的影响

就原料种类对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料性能的影响进行了研究，当使用β－ＳｉＣ代替α－ＳｉＣ作原料时，复合材料的性能明显提高，特别是断裂韧性，提高幅度达２０％；鳞片石墨代替石油焦作碳原料时，复合材料表面密度和电阻率明显地降低，抗弯强度因鳞片石墨的各向异性及添加剂的不同，数据也各不相同。     

SnO2/氮掺杂石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学性能研究

采用温和的水热法在氧化石墨烯(GO)片层上原位生长纳米SnO2颗粒, 通过氨水调节体系pH值并对石墨烯进行掺氮,成功制备出了SnO2/氮掺杂石墨烯(N-rGO)和SnO2/石墨烯(rGO)纳米复合材料,并对它的电池和电催化性能进行研究.XRD和SEM等分析结果表明,SnO2颗粒均匀地分布在N-rGO和rGO表面,粒径分别为50 nm和100 nm左右.进一步的TEM结果表明,SnO2颗粒是由更细小的粒径为5~7 nm SnO2颗粒所组成的二次团聚体.半电池性能测试结果表明:在100 mA/g电流密度下,SnO2/N-rGO和SnO2/rGO的可逆容量分别为901 mAh/g、756 mAh/g,比同等条件下纯的纳米SnO2高6.0和4.9倍;在2 A/g的高电流密度放电情况下, SnO2/N-rGO和SnO2/rGO的放电比容量分别可以达到619 mAh/g和511 mAh/g,表现出优异的倍率性能.电催化性能测试表明:SnO2/N-rGO的催化活性要高于SnO2/rGO,催化氧还原反应(ORR)主要按照四电子转移过程进行,为非铂催化剂的研究提供了一个新的思路.     

长炭纤维网对PEMFC用炭纸性能的影响

向炭纸初坯中引入长炭纤维网,以改性酚醛树脂为黏合剂对炭纸坯体进行浸渍,经模压固化、炭化和石墨化工艺制得质子交换膜燃料电池(PEMFC)用炭纸。研究长炭纤维的添加对炭纸性能的影响。研究结果表明:在兼顾炭纸具有优良透气性的前提下,长纤维的加入对炭纸起到了既增强又增韧的效果,并且提高了炭纸的导电能力;当添加的长炭纤维占炭纸初坯的10%(质量分数)时,炭纸的综合性能最好,其性能参数如下:厚度为0.23 mm,密度为0.47 g/cm3,电阻率为2.39 m-.cm,抗拉强度、抗弯强度及弯曲挠度分别为28.15 MPa,83.89 MPa和1.1 mm,孔隙率为75.8%,透气率为4 906.75 m3/(h.kPa.m),满足燃料电池气体扩散层用炭纸的需要。     

C/C-SiC复合材料的制备及其湿式摩擦磨损性能研究

采用T700炭纤维针刺毡,经超声振动渗硅、化学气相沉积(CVD)、硅化处理及液相浸渍/炭化新工艺制备SiC呈"岛状"分布的C/C-SiC复合材料,利用偏光显微镜和扫描电子显微镜观察其微观组织结构并分析其形成机制,在MM-1000型湿式摩擦磨损试验机上研究C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能.结果表明:在初始转速恒定的条件下,动摩擦系数随制动比压的增加而逐渐减小;当制动比压恒定时,摩擦系数随初始转速的增加呈现出先增大而后降低的趋势;在本文试验条件下,摩擦系数稳定在0.088～0.126之间;在300次磨损试验后,其磨损量检测值为0.     

炭／炭复合材料浸渍用沥青的性能分析

采用高温粘度计、核磁共振(