景磊
,
赵东林
,
刘辉
,
孙杰
,
谢卫刚
,
迟伟东
,
沈曾民
功能材料
以中间相沥青为前驱体,经自挥发发泡法、KOH活化法制备的中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料.采用扫描电镜、X射线衍射和低温(77K)N2吸附法对中间相沥青基活性泡沫炭的表面形貌和微观结构进行表征.中间相沥青基活性泡沫炭的比表面积为2700m2/g,总孔孔容为1.487cm3/g.通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试,考察了中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料的电化学性能.在电流密度为0.02A/g时,中间相沥青基活性泡沫炭的比容量为240.48F/g,能量密度为33.4Wh/kg;在电流密度为5A/g时,比容量为166.68F/g,具有良好的电化学特性.
关键词:
超级电容器
,
中间相沥青基活性泡沫炭
,
电化学性能
刘云芳
,
迟伟东
,
刘博
,
沈曾民
材料热处理学报
采用催化裂解法制备出炭球,将其分别在2300℃和2800℃进行石墨化处理,用TEM和XRD对微观结构和晶体结构进行了研究.结果表明:未石墨化处理的炭球具有较圆整的球形结构,晶体结构不规整.当氢气流量为3000ml/min和4000ml/min时,获得具有洋葱结构的炭球.球体散布着直径在几个纳米～30nm的铁金属颗粒.经过石墨化处理,炭球的球形结构转变为多面体结构,铁颗粒被除去.2800℃石墨化处理使炭球的石墨层间距降低,石墨化度提高,晶体结构变得非常规整.
关键词:
炭球
,
石墨化
,
结构
,
XRD
左向春
,
迟伟东
,
沈曾民
,
刘辉
,
于建民
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.03.010
采用不同方法将多壁碳纳米管(MWNTs)混合于中间相沥青中,利用氮压式单孔纺丝机进行纺丝,经预氧化、碳化后制得了纳米炭复合纤维,对比研究了混合方式对纳米炭复合纤维的结构和性能的影响.研究结果表明,MWNTs的加入最终改变了纤维的微观结构,尤其经浓酸处理后显著提高了纳米炭复合纤维的力学性能.
关键词:
碳纳米管
,
碳纤维
,
力学性能
石岳
,
刘辉
,
迟伟东
,
沈曾民
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.05.007
首先以八水氧氯化锆为原料合成了含锆液相先驱体,利用TG、XRD等研究了含锆液相先驱体的分解过程和产物;然后以含锆液相先驱体为浸渍剂对初始密度分别为1.0、1.2、1.4和1.6 g·cm-3的纯C-C复合材料进行浸渍处理,研究了锆掺杂C-C复合材料的密度和ZrO2含量变化以及锆在复合材料中的存在形式及分布状态,同时研究了锆掺杂C-C复合材料的抗氧化性能.结果表明:液相先驱体于1 000、1 600 ℃处理后完全转化为纳米的ZrO2和ZrC粒子,其中m-ZrO2、t-ZrO2、ZrC的晶粒尺寸分别为32、19、28 nm;纳米ZrO2均匀分布于C-C复合材料的表面、基体中与碳纤维表面;在生成ZrC的过程中,纳米ZrO2不仅与C-C复合材料中的基体碳相互作用,还和增强体碳纤维相互作用,使其表面产生缺陷和孔洞而降低了部分纤维的增强作用;但相比于纯C-C复合材料,锆掺杂C-C复合材料的抗氧化性能明显提高.
关键词:
C-C
,
复合材料
,
液相先驱体
,
真空浸渍法
,
纳米氧化锆
,
纳米碳化锆
,
抗氧化性
沈曾民
,
戈敏
,
迟伟东
,
刘辉
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.03.001
以合成中间相萘沥青为原料,采用加压发泡法制备孔径均匀的初生炭泡沫体,经700℃～1000℃和2300℃～2800℃热处理制备出炭化和石墨化炭泡沫体;以700℃炭化处理所得的炭泡沫体作为芯材制成夹芯复合材料.研究了原料性能、发泡以及热处理工艺参数对炭泡沫微观结构和力学性能的影响,考察了炭泡沫体夹芯复合材料的微波吸收性能.结果表明:发泡过程中保持均匀的温度场是制备孔径均匀的炭泡沫体的关键因素,压力是影响孔结构的主要因素.炭泡沫体的微晶结构、力学性能以及微波吸收性能沿xy和xz面方向(分别表示垂直和平行于重力方向)具有各向异性.
关键词:
中间相沥青
,
炭泡沫体
,
微观结构
,
力学性能
,
微波吸收
孙杰
,
赵东林
,
刘辉
,
景磊
,
迟伟东
,
沈曾民
功能材料
以二茂铁为铁源,石油渣油为碳源,通过加压热解和空气氧化制备了碳包覆空心Fe3O4纳米粒子。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）以及高倍透射电镜（HRTEM）等测试方法对样品的形貌和结构进行表征。采用恒流充放电和交流阻抗方法测试碳包覆空心Fe3O4纳米粒子作为锂离子电池负极材料的电化学性能。在电流密度为0.2mA/cm2时,首次放电比容量高达1294.7mAh/g,30次循环之后其放电比容量为392.1mAh/g;电流密度为1mA/cm2时,首次放电比容量为216.3mAh/g,30次循环之后其放电比容量为113mAh/g。
关键词:
锂离子电池
,
碳包覆空心Fe3O4纳米粒子
,
负极材料
,
电化学性能
李伏虎
,
沈曾民
,
薛锐生
,
迟伟东
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.005
为制备高性能中间相炭微球(Mesocarbon Microbeads,简称MCMB),选用三种不同中间相含量的石油渣油沥青为原料(中间相体积含量:PP1 85 %,PP2 90 %,PP3 100 %),采用乳液法制备中间相沥青微球(Mesophase Pitch Microbeads,简称MPMB),再经预氧化和炭化处理,制得圆整度好、收率高、球径分布窄的中间相炭微球.利用扫描电子显微镜(SEM)考察了MPMB的微观形貌,同时还利用激光粒度分析仪测定了MPMB的粒度分布.研究了乳液法制备MPMB的影响因素,研究结果表明:(1)耐高温硅油适宜作为乳液法的导热分散介质;(2)不同中间相含量的沥青制备微球时有其适宜的处理温度和时间(PP1:320 ℃,30 min;PP2:330 ℃,30 min;PP3:355 ℃,30 min),且制得的微球收率(收率:PP1〈PP2〈PP3)和微球形貌也有差异;(3)制备微球适宜的搅拌速度为900 r/min～1 200 r/min;(4)通过控制原料沥青颗粒度分布,制得了不同粒径分布的MPMB.
关键词:
乳液法
,
中间相沥青微球
,
中间相炭微球
,
导热分散介质
,
粒度分布
迟伟东
,
沈曾民
,
张学军
,
刘辉
,
于建民
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2001.04.012
为通过快速增密和低设备成本降低C/C复合材料的成本,采用中压浸渍、炭化多次循环的工艺制备了快速增密的C/C复合材料.该工艺以Z向增强的层叠炭布为增强体,不同软化点的中间相沥青和改性沥青为浸渍剂.考察了浸渍工艺,并研究了所得C/C复合材料的力学性能和断裂形貌.结果表明,中间相沥青及改性沥青等高残炭收率沥青是C/C复合材料极佳的浸渍剂,有利于快速增密.8次循环后(约2周时间),复合材料的密度从0.84g/cm3增至1.76g/cm3.炭布层叠Z向增强的C/C复合材料有良好的力学性能,而且其性能随着密度的增加而提高.所得复合材料的密度达到1.76g/cm3时 ,拉伸强度为87.03MPa,弯强为113.56MPa,压缩强度为199.49MPa.
关键词:
炭布叠层
,
浸渍
,
C/C复合材料
