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石墨化对微螺旋炭纤维形貌和微观结构的影响

毕辉 , 寇开昌 , 王召娣 , 王志超 , 张教强

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00398

采用化学气相沉积法制备微螺旋炭纤维, 在氩气气氛, 2500℃下对其进行石墨化处理. 通过扫描电镜, 激光拉曼光谱和X射线晶体衍射对石墨化前后微螺旋炭纤维的形貌与微观结构进行了研究, 并初步探讨了石墨化机理. 结果表明: 石墨化处理对微螺旋炭纤维具有显著的纯化作用, 其螺旋形貌基本保持不变. 微观结构更加规整, 微螺旋炭纤维的晶面层间距d₀₀₂(0.3626～0.3378nm)减小, 晶粒尺寸L_c(1.6404～3.8590nm)和L_a(2.04～7.21nm)增大, 石墨化程度增强.

关键词: 微螺旋炭纤维 , graphitization , morphology , microstructure

石墨化对碳纳米管结构与电学性能的影响

张琳琳 , 许钫钫 , 冯景伟 , 阮美玲

无机材料学报 doi:10.3724/sp.j.1077.2009.00535

在氮气气氛及2700℃温度下，对富含结构缺陷的具有Turbostratic形貌特征的碳纳米管原料进行高温石墨化处理，利用高分辨透射电子显微镜以及自主开发的基于透射电镜的原位性能表征系统对石墨化前后的碳管结构和导电性能进行了研究. 实验结果表明：经过高温石墨化处理后，碳管结构转变为类似于竹节状或管状的锥面结构，锥角为10°~30°，管径为10~40nm. 从锥角数据推算出锥面形成时的旋转位移角中均包含了一个附加的重叠角，说明石墨化后的碳管主要以螺旋的锥面结构为主，且弯曲的螺旋锥面靠∑7、∑13和∑19等重位点阵来稳定. 导电性能测量的结果表明具有螺旋锥面结构的纳米碳管呈半导体特性.

关键词: 碳纳米管 , graphitization , helical cone , conducting property

锂离子电池负极材料用针状焦的石墨化机理及其储锂行为

王邓军 , 王艳莉 , 詹亮 , 张秀云 , 刘春法 , 乔文明 , 凌立成

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00619

通过考察煤系针状焦在700~2800℃热处理过程中石墨微晶结构的变化规律及其电化学性能, 并结合TG-DTG、XRD、SEM、XPS表征方法以及充放电、循环伏安曲线特征, 分析了针状焦的石墨化机理及其储锂机制. 研究结果表明, 随热处理温度的升高, 针状焦的类石墨微晶在不断长大的同时, 还存在微晶在径/轴向的排列、石墨层间位错线的消失、晶界间C-C六圆环的形成、晶界的消失以及石墨层“褶皱”的平面化等复杂过程, 且每个过程的驱动力不同. 针状焦经过2800℃石墨化后, 可获得较低的Li⁺充放电电位和稳定的充放电平台, 且反复充放电40次后的有效嵌锂容量为305mAh/g.

关键词: 针状焦 , anode material , lithium ion battery , graphitization

炭化压力对石墨化沥青焦微观结构的影响

黄剑 , 郝志彪 , 邹武 , 王坤杰 , 程文

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00321

以高温煤沥青为原料,分别在30MPa和60MPa炭化压力下制备了石墨化沥青焦,研究了两种炭化压力下制备的石墨化沥青焦的微观结构.结果表明：30MPa所制备试样的流线/流域型组织占优,60MPa制备试样的流域型和镶嵌型组织占优.流线型和流域型结构是易石墨化结构,镶嵌型结构是难石墨化结构.炭化压力对沥青焦微观结构的影响主要是通过影响中间相的成核、生长和融并来实现的,30MPa炭化压力下,中间相小球融并完全,因而形成各向异性流线型结构;60MPa炭化压力下,中间相小球融并受阻,从而形成镶嵌型结构.TEM和SAED分析表明：30MPa制备的石墨化沥青焦以高度取向的流线型组织为主,在片层边缘及片层之间存在各向同性组织;60MPa制备的石墨化沥青焦为多种微观组织并存,分布不均匀,除各向同性组织外,沥青焦微观组织选区电子衍射图谱的（002）环不同程度呈点状分布.以上现象说明30MPa制备的石墨化沥青焦微观组织的均匀性和取向性都要好于60MPa制备的石墨化沥青焦.

关键词: 炭化压力 , pitchderived carbon , microstructure , graphitization , TEM

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