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石蜡/膨胀石墨相变储能复合材料的研制

赵建国 , 郭全贵 , 高晓晴 , 魏兴海 , 史景利 , 要立中 , 刘朗

新型炭材料

利用膨胀石墨孔隙结构的吸附性能,制备了石蜡/膨胀石墨相变储能复合材料,用差示扫描热量法研究了其的热性能.结果表明:石蜡/膨胀石墨相变储能复合材料的相变温度不随石蜡含量的改变而变化,但其相变潜热随着石蜡含量的增加而增加、导热性能却随着石蜡含量的增加而小.膨胀石墨的多孔结构对石蜡有很好的吸附性能,石蜡在固-液相变时,末见有液态石蜡的渗出.

关键词: 膨胀石墨 , 石蜡 , 相变材料

常温下 MnO2/Al2O3催化剂催化臭氧氧化甲苯反应

龙丽萍 , 赵建国 , 杨利娴 , 付名利 , 吴军良 , 黄碧纯 , 叶代启

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(10)60216-1

采用浸渍法制备了Al2O3负载的5种过渡金属氧化物催化剂,考察了它们在常温下催化臭氧氧化甲苯的性能,并运用程序升温还原、程序升温氧化、N2吸附-脱附和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,NiO/Al2O3,CoO/Al2O3和MnO2/Al2O3催化剂上活性氧中心数量较少,臭氧与甲苯转化率较高;而Fe2O3/Al2O3和CuO/Al2O3催化剂上则相反.催化降解臭氧效率较高的催化剂上甲苯转化率也较高,在本文实验条件下,CO2产率低于30%.当甲苯浓度为666 mg/m3,O3浓度从193mg/m3提高至965mg/m3时,甲苯转化率从15.2%提高至46.7%,并且使反应后催化剂表面产物和晶格氧含量增加.原位漫反射红外光谱研究发现,反应过程中生成了含COO-,C=O和C-O官能团的物质,O3浓度的提高加速了COO-向C=O与C-O的转化,前者在573KO2气氛下几乎不发生反应,而后者在373K开始分解.基于此,提出了常温下臭氧催化氧化甲苯的反应机理.

关键词: 三氧化二铝 , 过渡金属氧化物 , 甲苯 , 臭氧 , 室温 , 原位漫反射红外光谱

快速热处理对铸造多晶硅性能的影响

陈玉武 , 郝秋艳 , 刘彩池 , 赵建国 , 王立建 , 吴丹

材料热处理学报

采用微波光电导衰减法(μ-PCD)、扫描电镜等测试技术,研究了快速热处理(RTP)对铸造多晶硅片表面缺陷形貌以及少子寿命特性的影响.结果表明:铸造多晶硅片经低中温(750、850和950℃)RTP时,硅片的少子寿命明显降低,其中在950℃、保温30s时硅片的少子寿命下降幅度最大;当硅片经高温1050℃ RTP时,硅片的少子寿命急剧增大,最大幅度达到初始寿命值的4.3倍.另一方面,保温时间对硅片少子寿命也有很大影响,一定RTP温度下,随着保温时间的增加,硅片的少子寿命逐渐增大.

关键词: 铸造多晶硅 , 少子寿命 , 快速热处理(RTP) , 缺陷

宽带钢轧机支承辊辊形优化设计

孙大乐 , 赵建国

钢铁

宽带钢轧机辊间接触压力分布直接影响辊面疲劳硬化和磨损状态,进而影响支承辊的使用寿命.采用有限元法对辊间接触压力分布进行了模拟分析,在此基础上开展了辊形优化设计,并以改善接触压力分布均匀性、缩短支承辊边部有害接触区为目标,得到了优化的支承辊辊形参数.

关键词: 支承辊 , 接触分析 , 辊形优化设计 , 辊间接触压力均匀化

炭纤维表面生长碳纳米管

赵建国 , 刘朗 , 郭全贵 , 史景利 , 翟更太 , 宋进仁

新型炭材料

采用化学气相沉积工艺在炭纤维表面生长了碳纳米管,并观察了它的微观形貌,且对其影响因素进行了初步研究.结果表明:纤维表面的纵向沟槽可以负载催化剂粒子,是生长碳纳米管的物理基础;催化剂的浓度太高,金属粒子容易团聚长大,所得碳纳米管的管径较大;而催化剂浓度太低,则不能在炭纤维整个表面均匀生长碳纳米管;最佳的催化剂溶液的浓度是0.05mol/L的硝酸钴.比较了铁、钴、镍三种过渡金属催化剂,从形成的碳纳米管的质量来看,钴催化剂最佳.

关键词: 碳纳米管 , 炭纤维 , 化学气相沉积

钛合金表面反应电火花沉积Ti(CN)涂层研究

郝建军 , 黄继华 , 周志军 , 卜志国 , 赵建国

材料热处理学报

利用自行研制的反应电火花沉积系统,以石墨为电极,以工业氮气为保护气,在TCA钛合金基体上原位反应合成了Ti(CN)金属基陶瓷复合涂层.利用SEM分析了涂层单沉积点表面形貌和组织结构,利用X射线仪测定了涂层的物相组成,利用XPS分析了涂层表面元素组成,利用SEM和AES分析了涂层断面形貌、结合状态和元素组成;结果表明,涂层表面单沉积点形貌呈不规则的"溅射状",涂层主要由呈球块状晶和枝晶的TiC0.51N0.12相、Ti080V0.20 相和C相组成且晶块平均尺寸为626nm,涂层与基体的结合致密,呈冶金结合.

关键词: 反应电火花沉积 , Ti(CN)金属基陶瓷 , 钛合金

电火花沉积反应合成TiN增强Fe基金属陶瓷涂层

郝建军 , 卜志国 , 樊云飞 , 白庆华 , 赵建国 , 李建昌

稀有金属材料与工程

利用自制的电火花沉积充气密闭式保护装置和DZ-1400型电火花沉积/堆焊机,以工业纯钛TA2为电极,以工业纯氮为保护气和反应气,在45#钢基体试样表面制各出了厚度为60~80 μm的TiN增强金属基陶瓷涂层.采用扫描电镜(SEM)观测了涂层微观结构和界面行为,分析了涂层形成机理,利用X射线仪(XRD)测定了涂层的物相组成,利用显微硬度仪测试了涂层的显微硬度,利用自制磨损试验机对比了涂层与淬火W18Cr4V高速钢的耐磨性.结果表明:涂层主要由TiN和FeTi两相组成,涂层组织致密、均匀、较连续,涂层与基体形成良好的冶金结合,涂层显微硬度HV高达15.88 GPa,约是基体硬度的5倍,涂层具有较好的耐磨性.

关键词: 电火花沉积 , 反应合成 , TiN , 金属基陶瓷涂层

铝合金压铸模表面等离子喷涂强化的研究

赵建国 , 蒋辉 , 李建昌 , 樊云飞 , 郝建军

表面技术

针对铝合金压铸模具极易出现点蚀、磨损以及脱模性能差等问题,采用等离子喷涂工艺在模具材料H13钢基体上制备Al2O3-TiO2陶瓷硬质涂层,通过正交试验优化了喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离.分析结果表明:采用优化工艺对模具材料进行表面强化处理,显著改善了模具材料的硬度、耐磨性及脱模性,表面平均硬度最高可达976.1HV,摩擦系数在0.4左右,浸高温铝液后的粘铝较少.

关键词: 铝合金 , 压铸模 , 等离子喷涂 , 表面强化 , 脱模性能

热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

赵建国 , 李克智 , 李贺军 , 席琛 , 白瑞成 , 张秀莲

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.01.001

利用热梯度化学气相沉积工艺制备了炭/炭复合材料,研究了热处理温度对炭/炭复合材料石墨化度、硬度、抗弯强度和摩擦性能的影响.结果表明:石墨化度随着热处理温度的升高而增大,炭/炭复合材料石墨化的能垒在2200℃附近;炭/炭复合材料的抗弯强度随着热处理温度的升高,先升高后降低,当热处理温度是2000℃时,所得材料的抗弯强度最高;炭/炭复合材料的硬度和摩擦系数随着热处理温度的升高而降低.

关键词: 炭/炭复合材料 , 热处理 , 化学气相沉积 , 硬度 , 石墨化度

煤矿三元复合胶体防灭火材料的制备与性能研究?

赵建国 , 朱化雨 , 刘晓泓 , 朱孔赞 , 冯恩娟 , 陈怀成

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.029

用快硬硫铝酸盐水泥、大掺量粉煤灰、水玻璃,外加悬浮剂,一步混合法制备了三元复合胶体防灭火材料,研究了该材料的凝结时间、抗压强度和阻化性能,观察了微观形貌,探讨了胶凝机理。结果表明,材料胶结体的初凝时间在1~30 min 范围内可控,并具有良好的早期抗压强度;60℃阻化率达90%,70℃达80%,80℃不低于75%;胶结体内部存在大量絮凝状的C-S-H 凝胶,且与粉煤灰胶连,结构密实。工业实验表明该防灭火材料具有良好的防灭火效果。

关键词: 煤自燃火灾 , 胶体材料 , 防灭火材料 , 煤矿

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