宋金亮
,
郭全贵
,
仲亚娟
,
高晓晴
,
冯志海
,
樊桢
,
史景利
,
刘朗
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(12)60002-X
以中间相沥青和添加中间相炭微球的沥青为原料,调整发泡压力和发泡湿度制备沥青泡沫,经1273K炭化和2973 K石墨化,制备了高密度石墨泡沫.为了进一步提高石墨泡沫的密度,采用573 K的沥青反复浸渍炭化未添加中间相炭微球的沥青在1273K下所制的泡沫炭,再经2973K石墨化获得增密度后的石墨泡沫.而后制备了相应石墨泡沫/石蜡复合材料.研究了石墨泡沫热物理性能的影响因素和石墨泡沫/石蜡复合材料的热行为.研究表明:沥青组分、发泡温度和发泡压力决定了石墨泡沫的结构和热物理性能,而石墨泡沫的热导率决定了复合材料的热行为.与石蜡相比,石墨泡沫/石蜡复合材料的热扩散系数提高了768至1588倍.石墨泡沫/石蜡复合材料的潜热与石蜡的质量分数成正比.该复合材料是快速响应电子散热材料的良好选择.
关键词:
高密度石墨泡沫
,
石蜡
,
散热能力提高
龚文照
,
陈成猛
,
高建国
,
孔庆强
,
杨芒果
,
王茂章
,
刘朗
,
杨永岗
新型炭材料
以热膨胀还原所制石墨烯为载体,采用超声辅助ˉ化学镀法制得石墨烯担载Ni纳米复合材料。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜和能谱仪分析其微观结构及元素组成,研究其化学镀镍的反应机理。结果表明,随施镀时间的延长,Ni纳米颗粒以Pd为自催化活性中心,逐步附着在石墨烯表面上,并随Pd纳米颗粒的分布情况而富集在石墨烯边缘及皱褶区域；Sn纳米颗粒对化学镀镍贡献较小,以致化学镀镍后仍有部分残留。可见,在石墨烯表面进行化学镀镍时,Pd对Ni纳米颗粒的生长成核起定位和催化作用。
关键词:
石墨烯
,
机理
,
化学镀
,
镍纳米颗粒
王俊山
,
李仲平
,
敖明
,
许正辉
,
刘朗
,
胡子君
,
彭维周
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.02.001
详细分析和比较了3D炭/炭复合材料及其添加难熔金属碳化物的试样在三种烧蚀条件下的烧蚀结果、微观结构及形貌.SEM观察结果显示,纤维与基体间的界面优先烧蚀现象对纯炭/炭试样是普遍存在的,相反,对难熔金属碳化物掺杂的炭/炭试样而言,纤维却总是优先被烧蚀;纤维单丝相对基体优先烧蚀越明显,材料宏观烧蚀率越大.对纯炭/炭试样烧蚀表层区的TEM观察结果表明,在烧蚀过程中炭纤维和基体炭均发生明显的微观结构变化,具体表现为炭纤维的微晶尺寸显著长大,而基体炭原有层片区则出现柱状炭.烧蚀测试条件对材料宏观和微观形貌及烧蚀机理都有影响.
关键词:
炭/炭复合材料
,
烧蚀
,
扫描电镜
,
透射电镜
,
微观结构
王俊山
,
李仲平
,
敖明
,
许正辉
,
刘朗
,
胡子君
,
彭维周
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.002
通过对炭/炭复合材料(C/C)和添加难熔金属碳化物炭/炭复合材料(C/C+MC)的微观结构对比分析,研究了二者在电弧加热器上的烧蚀机理.结果表明,难熔金属化合物(MC)在烧蚀过程中进入到距表层几个微米之内的纤维和基体炭微晶内,明显影响了相邻微晶的形貌.MC的存在,一方面,加大了机械剥蚀等力学因素引起的质量损失,增大了试样表面粗糙度,从而进一步加重了烧蚀;另一方面,MC具有降低碳的升华总量的效应.从综合效应来看,C/C+MC复合材料的烧蚀速率比C/C复合材料高.
关键词:
炭/炭复合材料
,
烧蚀机理
,
微观结构
温月芳
,
郭建强
,
高忠民
,
李向山
,
曹霞
,
杨永岗
,
刘朗
新型炭材料
利用广角X射线衍射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)研究了自制聚丙烯腈基炭纤维(SX)及日本东丽公司T300B、T700SC和M55JB炭纤维产品.结果表明:SX的lc、d002、Lc/d002和孔含量均介于T300B和T700SC之间,La与T700SC相当.T700SC的孔半长轴m值小于5mm的孔占99.72%,没有m值为30mm左右的大孔,优于自制炭纤维和T300B.M55JB存在大量m值为7am～15nm的中孔,导致其强度低于T700SC.T700SC和M55JB中孔的m值均大于自制炭纤维.自制炭纤维、T300B和T700SC的孔取向角处在同一水平,均为21°～22°,而M55JB的孔取向角小于前三者,仅为8°.为提高自制炭纤维的性能,应适当提高纤维的石墨化程度,减小层间距d002,降低孔含量,提高致密程度;制备工艺无论是原丝纺制还是后续的稳定化和炭化,均应抑制和消除大孔,提高孔的长径比.
关键词:
聚丙烯腈基炭纤维
,
WAXD
,
SAXS
,
微晶
,
孔
宋永忠
,
翟更太
,
史景利
,
李贵生
,
郭全贵
,
宋进仁
,
刘朗
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00519
以在不同氧化温度下制备的氧化中间相沥青为原料制备了具有不同密度的炭/石墨材料, 根据对样品物理性能和微观结构的研究得出最佳的工艺条件. 以150MPa压制的坯体经过2200℃石墨化后得到具有高密度(2.02g/cm3)、低孔率(2.03%)、大体积收缩(44.86%)、高的弯曲强度和压缩强度(70.3和123.3MPa)的样品. 该样品具有均匀致密的结构. 实验证明, 氧化中间相沥青是制备高性能炭石墨材料良好的前驱体.
关键词:
中间相沥青
,
carbon/graphite
,
oxidation
,
mechanical properties
宋永忠
,
翟更太
,
宋进仁
,
李贵生
,
史景利
,
郭全贵
,
刘朗
材料科学与工程学报
用中间相炭微球(MCMBs)为原料,冷模压成型,再经过热处理后得到高密高强模压炭/石墨材料.考察MCMB成型体在热处理过程中的宏观变化,探索其收缩规律.实验结果表明,在热处理过程中,MCMB成形体的炭化失重主要发生在低温处理阶段,900℃炭化失重已超过90%,而尺寸收缩主要发生在高温炭化阶段,其中热处理温度在900℃～2000℃阶段其体积收缩超过了总体积收缩的45%.
关键词:
中间相炭微球
,
热处理
,
失重
,
尺寸收缩
范壮军
,
李建刚
,
陈俊凌
,
史景利
,
宋进仁
,
刘朗
,
翟更太
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.01.013
以天然石墨为原料,通过热压工艺,制备了含Zr多组元掺杂石墨材料.研究了掺杂元素对材料性能的影响.实验结果表明:随着Zr含量增加,基体石墨的强度、导电和导热性成线性增加;但是过量的ZrO2会消耗基体炭原子,生成金属Zr蒸汽逸出基体,形成孔隙和缺陷,导致材料的性能下降,因此应控制ZrO2的加入量.另外,采用SEM、XRD等分析手段研究了材料微观结构,探讨了微观结构对其性能的影响.
关键词:
掺杂石墨材料
,
天然石墨
,
Zr
,
性能
仲亚娟
,
李四中
,
魏兴海
,
高晓晴
,
史景利
,
郭全贵
,
刘朗
新型炭材料
以石墨泡沫(Graphite foam,GF)、炭毡(Carbon felt,CF)和压缩膨胀石墨(Compressed expansed natural graphite,CENG)作为相变储能材料(Phase change material,PCM)石蜡的强化传热载体,制备了三种不同结构炭材料-石蜡相变储能材料体系.采用扫描电镜(SEM)、激光热导仪和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和热性能进行了表征和测试.结果表明:浸蜡后的GF、CF和CENG的热导率分别比纯石蜡的热导率提高了437倍、14倍和25倍;比较三种储能材料体系的储能行为发现,三种储能材料体系的相变潜热分别为42.34 J/g, 48.38 J/g和57.82 J/g.
关键词:
炭材料
,
石蜡
,
相变储能材料
,
热性能
李鹏
,
宋燕
,
钟明
,
耿煜
,
史景利
,
刘朗
,
郭全贵
功能材料
利用溶剂挥发自组装的方法制备了2种不同孔结构中孔炭材料。低温N2吸脱附、SAXS、HRSEM和TEM测试表明,所制备的材料分别具有柱状结构和墨水瓶状的中孔结构。考察了不同炭化温度对2种结构中孔炭的影响,结果表明柱状结构的中孔炭材料具有较好的热稳定性。
关键词:
中孔炭
,
孔结构
,
热稳定性
