袁观明
,
李轩科
,
董志军
,
崔正威
,
丛野
,
张中伟
,
王俊山
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01025
以萘系中间相沥青为原料, 通过熔融纺丝、氧化稳定化、炭化和石墨化处理制得了表面光洁平整的高取向带状纤维, 采用红外光谱仪、元素分析仪、X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜和偏光显微镜对带状纤维的组成、形貌和微观结构进行了表征. 研究结果表明: 带状沥青纤维氧化稳定化过程中生成的羧基、羰基、醚等含氧官能团在随后炭化处理过程中消失; 带状沥青纤维截面的平均宽度和厚度约为1.6mm和18μm, 经炭化和石墨化处理后收缩至1.2mm和9μm; 随热处理温度的升高, 带状炭纤维(002)晶面的衍射峰逐渐变强, 其晶体尺寸逐渐变大; 与炭化处理纤维相比, 石墨化纤维晶体结构更加完整, 沿纤维主表面的取向程度更高.
关键词:
中间相沥青
,
ribbon-shaped carbon fiber
,
preparation
,
characterization
董志军
,
黄锐
,
罗安安
,
刘树仙
,
袁观明
,
丛野
,
李轩科
表面技术
目的研究不同氧化物添加剂对SiC-ZrC涂层C/C复合材料相组成、微观结构和抗氧化性能的影响。方法采用包埋法,分别以Al2 O3,B2 O3和MgO作为添加剂,制备SiC-ZrC涂层C/C复合材料,分析相组成及微观结构,考察复合材料在1000~1550℃静态空气气氛中的抗氧化性能。结果以Al2 O3作为包埋添加剂制得的涂层致密,而以MgO为添加剂制得的涂层较疏松。在1000~1550℃的静态空气气氛中,随着氧化温度的升高,以Al2 O3为添加剂制得的复合材料失重率逐渐减小,在1550℃氧化1 h后仅为1%；以B2 O3和MgO为添加剂制得的复合材料失重率逐渐增加,在1550℃氧化1 h后分别达到15%和36%。结论与B2 O3添加剂相比,Al2 O3和MgO添加剂更能促进包埋粉料的扩散。以Al2 O3作为包埋添加剂制得的SiC-ZrC涂层C/C复合材料具有较好的高温抗氧化性能。
关键词:
C/C复合材料
,
SiC-ZrC涂层
,
包埋添加剂
,
抗氧化
袁观明
,
李轩科
,
董志军
,
崔正威
,
丛野
,
张中伟
,
王俊山
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01025
以萘系中间相沥青为原料,通过熔融纺丝、氧化稳定化、炭化和石墨化处理制得了表面光洁平整的高取向带状纤维,采用红外光谱仪、元素分析仪、X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电子显微镜和偏光显微镜对带状纤维的组成、形貌和微观结构进行了表征.研究结果表明:带状沥青纤维氧化稳定化过程中生成的羧基、羰基、醚等含氧官能团在随后炭化处理过程中消失；带状沥青纤维截面的平均宽度和厚度约为1.6mm和18μm,经炭化和石墨化处理后收缩至1.2mm和9μm;随热处理温度的升高.带状炭纤维(002)晶面的衍射峰逐渐变强,其晶体尺寸逐渐变大；与炭化处理纤维相比,石墨化纤维晶体结构更加完整,沿纤维主表面的取向程度更高.
关键词:
中间相沥青
,
带状炭纤维
,
制备
,
表征
孟剑
,
董志军
,
张程
,
袁观明
,
丛野
,
张江
,
李轩科
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20170116001
为解决C/C复合材料的高温易氧化问题,依次采用前驱体浸渍裂解、反应熔体浸渗和料浆涂刷法在C/C复合材料表面制备HfB2-WB2-Si/SiC-SiCNW复合涂层.考察SiC涂层、HfB2-WB2-Si/SiC涂层和HfB2-WB2-Si/SiC-SiCNW涂层C/C复合材料在l 500℃静态空气中的抗氧化性能.结果表明:HfB2-WB2-Si/SiC-SiCNW涂层抗氧化效果优于HfB2-WB2-Si/SiC涂层和SiC涂层,前者试样氧化20 h后增重0.1％,后两者则分别失重0.9％和22.8％.HfB2-WB2-Si/SiC-SiCNW涂层较好的抗氧化性能主要归因于涂层氧化形成的连续、具有较好流动性的HfSiO4-SiO2-WO3复相玻璃以及SiC纳米线(SiCNW)对涂层的增韧作用,前者有效抑制了氧气向C/C复合材料基体内部的扩散,后者则使涂层内部裂纹的数量和尺寸明显减小.
关键词:
SiC纳米线
,
C/C复合材料
,
抗氧化
袁观明
,
李轩科
,
董志军
,
崔正威
,
丛野
材料导报
以超细人造石墨粉和六方氮化硼(BN)粉为原料,SC煤沥青为粘接剂,采用热压成型法制备了BN掺杂石墨材料.研究了不同BN含量掺杂石墨材料在中温(600℃)和高温(900℃、1000℃)时的氧化失重行为,并对掺杂石墨材料氧化前后的微观形貌和结构进行了分析.结果表明,纯石墨材料的抗氧化性能较差,掺杂BN后其抗氧化性能得到明显提高,氧化失重大大降低,原因是BN在高温下氧化生成了晶态和玻璃态的氧化硼抗氧化保护膜.
关键词:
氮化硼
,
石墨
,
抗氧化
程正载
,
张卫星
,
龚凯
,
丛野
,
陈红祥
,
李文兵
材料研究学报
以价廉的水杨醛和TiCl4为主要原料,合成了四种水杨醛亚胺配体(5-8)及含(双苯氧基亚胺)配体的钛配合物[O-C6H4-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2(13),[O-(5-NO2)-C6H3-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2(14),[O-(3,5-di-Br)-C6-H2-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2(15)和[O-(3,5-di-C(CH3)3)-C6H2-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2TiC12(16).用MS、1H-NMR和元素分析等手段表征了配体5-8分子结构,用1H-NMR和元素分析表征了配合物13-16的分子结构.经MAO(甲基铝氧烷)活化后,钛配合物(13-16)在甲苯溶剂中能有效催化乙烯聚合.在60℃,2.0 MPa及助催化剂与主催化剂摩尔比n(MAO)/n(cat)=1500:1条件下钛配合物(14-16)催化乙烯聚合活性为1022.73-1302.27 g·PE/(mmol·Ti·h·MPa)),远高于无取代水杨醛亚胺钛配合物(13).所得聚乙烯粘均分子量(粘度法)为19266-44754,GPC测定分子量分布Mw/Mn为1.88-2.12.具有最高活性的催化剂15催化乙烯聚合得到的聚合物样品,经13C-NMR和DSC的表征,结果表明为线型结晶聚乙烯.
关键词:
有机高分子材料
,
钛配合物
,
催化剂
,
乙烯聚合
,
苯氧基亚胺配体
,
活性
张旭
,
董志军
,
袁观明
,
丛野
,
李轩科
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150647
以SiC、ZrC、ZrB2前驱体和二甲苯可溶煤沥青为原料共裂解制备了Si-Zr-B掺杂沥青,掺杂沥青经共炭化、冷压成型以及高温热处理得到了Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料.采用XRD、SEM、EDS等手段分析了掺杂沥青基炭材料的组成和微观形貌,并研究了其在1500℃静态空气环境中的氧化行为.结果表明,随着SiC前驱体含量的降低,Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料的失重率呈现先减少后增大的趋势,当原料中SiC、ZrC和Zrg2前驱体质量比为1∶2∶1时,所制备的样品具有较好的抗氧化性能,它在1500℃氧化4h,失重为27.5wt％,氧化深度为0.7mm.在Si-Zr-B掺杂沥青基炭材料表面氧化形成的致密的SiO2-ZrO2-B2O3玻璃态阻氧层可以有效降低氧化性气氛向材料内部扩散的速率,提高其抗氧化性能.
关键词:
Si-Zr-B
,
掺杂
,
沥青基炭材料
,
抗氧化性能
翟丽丽
,
张江
,
李轩科
,
丛野
,
董志军
,
袁观明
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150521
以SnCl4·5H2O和尿素为原料,嵌段聚醚F127(EO106-PO70-EO106)为模板剂,通过水热法制备了介孔SnO2材料.XRD、TEM和BET等分析结果表明,模板剂F127添加量对介孔SnO2的孔结构有重要影响.F127添加量增加,SnO2比表面积增大,孔容增大,孔径分布变宽.电化学测试结果表明,介孔的存在不仅能为锂离子脱嵌提供通道,而且可以缓冲SnO2的体积膨胀,从而提高介孔SnO2负极材料的电化学性能;当F127添加量为6.0 g时,所制备SnO2具有124 m2/g的比表面积,平均孔径为4.94 nm,表现出最佳的循环性能和倍率性能,在60 mA/g的电流密度下经30次循环后,其可逆容量仍保持在434 mAh/g;循环伏安测试表明部分高活性Li2O的可逆还原提供了附加的可逆容量.
关键词:
介孔材料
,
二氧化锡(SnO2)
,
孔结构
,
锂离子电池
崔正威
,
李轩科
,
丛野
,
董志军
,
袁观明
,
张江
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(17)60117-3
以不同结构的碳纳米管为反应模板,在KCl-LiCl混合盐体系中,利用熔盐反应成功制备了碳化钽纳米纤维和碳化钽涂层,并对反应产物和相应的碳管模板分别进行了SEM、TEM、XRD和SAED表征.结果表明,碳管的晶体结构对碳化钽涂层的形成具有显著地影响,经高温处理后碳管的晶体结构趋于完整,但反应性变差.通过控制金属钽和碳管的摩尔比可以选择性地得到碳化钽纳米纤维和碳化钽涂层,且产物的形貌与它们的碳管前驱体类似.同时,反应时间和反应温度对碳化钽的形成有较大影响.
关键词:
碳纳米管
,
碳化钽
,
碳化物涂层
