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气凝胶材料的研究进展

史亚春 , 李铁虎 , 吕婧 , 刘和光

材料导报

三维纳米网络结构的气凝胶材料具有许多独特的性能,在光学、热学、声学、微电子学、高功率激光等诸多领域具有广阔的应用前景,是目前材料科学研究领域的热点之一.主要从气凝胶的结构、制备机理、干燥工艺、改性以及应用等方面综述了气凝胶材料的研究进展,并展望了其今后的研究发展方向.

关键词: 气凝胶 , 制备 , 干燥工艺

SiO2气凝胶/中间相沥青基泡沫炭复合材料的制备与表征

史亚春 , 李铁虎 , 王习林 , 刘和光 , 吕婧 , 张智广

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.032

以正硅酸乙酯、乙醇和去离子水为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Si O 2溶胶;并以煤沥青为原料,采用自挥发发泡法制备了中间相沥青基泡沫炭。然后采用浸渍工艺将 Si O 2溶胶和中间相沥青基泡沫炭在常压下进行复合,制备了 Si O 2气凝胶/中间相沥青基泡沫炭复合隔热材料。利用 XRD、SEM、热导仪和万能试验机等设备分别研究了Si O 2气凝胶、中间相沥青基泡沫炭以及Si O 2气凝胶/中间相沥青基泡沫炭复合材料的结构和性能。结果表明,所制备的复合材料具有一定的力学性能,同时其隔热性能优于单一泡沫炭的隔热性能,有望成为一种新型的隔热材料。

关键词: 中间相沥青基泡沫炭 , SiO2气凝胶 , 隔热材料

泡沫炭材料研究进展

刘和光 , 李铁虎 , 吕婧 , 程有亮 , 王大为 , 刘乐浩

材料导报

泡沫炭是由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的一种轻质多孔材料,在许多民用和军用领域有广泛的应用前景,是一种极具开发潜力的碳材料.主要介绍了泡沫炭的制备方法、结构、性能及应用,并结合泡沫炭的研究现状,展望了其今后发展方向.

关键词: 泡沫炭 , 制备 , 结构 , 性能 , 应用

碳纳米管/四氧化三铁复合材料的电磁波吸收性能

侯翠岭 , 李铁虎 , 赵廷凯 , 刘和光 , 刘乐浩 , 张文娟

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(13)60075-X

采用水热法制备碳纳米管(MWCNT)/四氧化三铁(Fe3O4)复合材料,运用透射电子显微镜、X射线衍射仪、振动样品磁强计及网络矢量分析仪等,对复合材料的微观结构、磁性能及电磁波吸收性能(8.2~12.4 GHz,X波段)进行研究和分析.结果表明,磁性Fe3O4纳米颗粒能够较好地包覆在MWCNTs表面上,并且随着反应混合液中Fe2+和Fe3+浓度的增加,MWCNT/Fe3O4复合材料中的Fe3O4含量增加,MWCNT/Fe3O4复合材料的磁性能增强;当反应混合液中的Fe2+和Fe3+的浓度分别为0.02和0.04 mol/L时,MWCNT/Fe3O4复合材料的电磁波吸收性能最佳,具体表现为吸收峰峰值最低,吸收频宽最宽.

关键词: 碳纳米管 , 四氧化三铁 , 电磁波吸收性能

碳纳米管对中间相沥青基泡沫炭热导率和力学性能的影响

吕婧 , 李铁虎 , 赵廷凯 , 刘和光 , 史亚春 , 赵星

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.10.020

利用超声分散的方法,使改性后的碳纳米管(m-CNTs)在中间相沥青中均匀分散,通过自挥发发泡法制备出不同m-CNTs含量的中间相沥青基泡沫炭.用TEM、SEM等分析方法研究了不同m-CNTs的添加量对泡沫炭结构和性能的影响.实验结果表明,与CNTs相比,m-CNTs的分散性有所提高;添加一定量的m-CNTs后,泡沫炭的平均泡孔尺寸有所减小,并且微裂纹数减少;当m-CNTs的添加量达到5%(质量分数)时,泡沫炭的热导率和压缩强度均达到最大,分别为137W/(m· K)和12.1MPa.

关键词: 泡沫炭 , 碳纳米管 , 热导率 , 力学性能

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