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炭化温度对竹炭粉粒电磁波吸收性能的影响研究

在隔绝空气条件下对毛竹进行500℃、600℃、700℃、800℃、900℃的炭化处理,采用XRD、SEM、网络矢量分析仪对竹炭形貌、结构、电磁波吸收性能进行研究.结果表明,一方面升高炭化温度可促进竹炭中石墨微晶的生长和提高石墨层面排列的规整性,从而提高竹炭的电导率,另一方面通过改变炭化温度可调节竹炭介电常数和磁导率,进而改善其电磁波吸收性能;炭化温度为800℃的竹发,吸收频段较宽,电磁波吸收效果最好,因此,竹炭粉粒是一种同时存在电损耗和磁损耗的轻质电磁波吸收剂,不规则的外形和大量孔径不同的孔隙所产生的内反射作用有利于提高其电磁波吸收性能.

关键词: 竹炭 , 炭化温度 , 吸收剂 , 吸波性能

竹炭及SiC陶瓷材料的结构与性能

江泽慧 , 任海青 , 费本华 , 张东升 , 岳永德 , 陈晓红

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.001

以毛竹、印度莉竹为原料,在氮气氛中炭化制得竹炭,然后于1450℃下采用熔融Si渗透技术制得SiC陶瓷材料.借助SEM、XRD、X射线能谱仪、TGA和万能力学试验机等测试手段对竹炭和SiC陶瓷材料的微观构造、物相构成、材料的微区成分、力学特性及竹材的热失重行为进行了分析.结果表明:竹炭及其SiC陶瓷材料都继承了竹材的各向异性和微观构造特征;竹基SiC陶瓷是一种包含单质Si、C和SiC多相成分的复合材料;由两种竹材制备的竹炭及其SiC材料在微观构造、相组成和抗压力学性能上表现出一定的差异性.

关键词: 竹材 , 竹炭 , SiC陶瓷 , 微观结构 , 抗压强度

用竹炭和硅藻土为原料制备含炭建筑材料

李文彦 , 杨辉 , 郭兴忠 , 涂志龙

材料科学与工程学报

采用竹炭、硅藻土和粘土为原料,通过干压成型-高温烧成法制备出一种用于内墙装饰的含炭建筑材料,分析了竹炭/硅藻土质量比及烧成温度对含炭建筑材料的物化性能、物相组成及显微结构的影响规律.研究结果表明,竹炭、硅藻土和粘土三种原料复合可以制备较高气孔率、较高强度的含炭建筑材料,其物相主要为石英相与莫来石相,呈现规则孔道结构;在竹炭/硅藻土质量比为15/60,烧成温度为1150℃时,含炭建筑材料具有较好的综合性能,其破坏强度可达459.7N,吸水率10.55%,显气孔率18.4%,达到国标GB/T 4100-2006附录L中对BⅢ类陶质砖的性能要求,而且该材料的比表面积达到34.86m2/g,远红外辐射率达到0.904,具备远红外及吸附等功能,有望成为一种新型的室内功能装饰材料.

关键词: 竹炭 , 硅藻土 , 粘土 , 建筑材料

石墨化竹炭的微观结构及其复合材料的制备与性能

杨荔 , 刘洪波 , 张东升 , 邓丛静 , 孙小生 , 陈惠

中国有色金属学报

采用SEM及XRD技术表征经2 800℃石墨化处理的竹炭的微观结构;以石墨化竹炭为导电骨料、酚醛树脂为粘结剂、炭黑为添加剂,采用模压成型法制备石墨化竹炭/酚醛树脂复合材料;考察石墨化竹炭的粒度、酚醛树脂用量、炭黑添加方式和用量、成型压力及固化温度等工艺因素对复合材料性能的影响.结果表明:增大竹炭粉粒的粒径、增加炭黑用量和提高固化温度有利于提高复合材料的导电性,但会不同程度地影响复合材料的力学性能、显气孔率和吸水率;随着酚醛树脂用量的增加,复合材料的抗弯强度提高,导电性、吸水率和显气孔率下降;提高成型压力可同时提高复合材料的性能;制备竹炭/酚醛树脂复合材料的最佳工艺条件为竹炭粒度≤75 μm、树脂用量300%0(质量分数)、炭黑用量5%(质量分数)、成型压力280 MPa、固化温度180℃.

关键词: 复合材料 , 竹炭 , 石墨化 , 酚醛树脂

磺化竹炭的制备、表征及其酸催化性能

徐琼 , 夏悦 , 尹笃林 , 范长岭 , 徐仲榆

新型炭材料

以竹材加工中产生的锯屑为原料,经磷酸浸渍48h～72h后,在200℃条件下热解2h得到竹炭,将其用发烟硫酸在100℃下磺化2h得到具有酸催化功能的磺化竹炭.XRD和FTIR分析表明:磺化竹炭是一种具有多环芳烃结构的无定型固体酸功能材料.采用吡啶吸附红外漫反射法确定表面酸位类型为质子酸.用离子交换-酸碱滴定法测得磺化竹炭的酸量为2.02mmol·g-1.在催化多种醛、酮与乙二醇的缩合反应中,磺化竹炭具有良好的催化活性和重复使用性能.

关键词: 竹 , 竹炭 , 磺化竹炭 , 表征 , 催化作用

溶胶凝胶法制备碳化硅陶瓷材料及其性能的研究

陈志林 , 张建 , 周建斌 , 傅峰

功能材料

以甲基三乙氧基硅烷为原料,盐酸为催化剂,乙醇为溶剂在一定的条件下制备二氧化硅溶胶,再与竹炭粉、硅粉按照一定的比例充分混合均匀,在Ar气氛下经高温烧结制得SiC陶瓷材料.借助FT-IR、SEM-EDS和XRD等测试方法对转变为SiC过程中的物理化学结构变化、显微结构和物相变化进行了表征,并对其吸附性能和导电性能进行了试验.试验结果表明,在竹炭转变为SiC的高温处理过程中,化学键Si-O键基本上全部转变为Si-C键;竹炭的显微结构很好的留在了SiC陶瓷中;竹炭SiC陶瓷材料是一种包含单质Si、C和SiC多相组分的复合材料.在1650℃条件下的SiC陶瓷材料的吸附能力比其它两个要高;竹炭SiC材料具有较低的电阻率,是一种半导体材料.

关键词: 溶胶凝胶法 , 竹炭 , SiC陶瓷 , 制备 , 性能

竹炭负载纳米TiO2吸附与降解甲苯的研究

周建斌 , 邓丛静 , 傅金和 , 张齐生

新型炭材料

以竹炭为载体,采用浸渍.焙烧法制备竹炭/纳米TiO2材料(竹炭-TiO2材料),利用SEM和EPR对竹炭及竹炭-TiO2材料进行表征,并分别在紫外灯、日光灯、白炽灯以及自然光照射条件下研究了竹炭-TiO2材料对甲苯的净化效果.结果表明:竹炭的孔隙主要以200nm左右的大孔为主,有利于TiO2在其表面和边沿的负载;竹炭-TiO2材料自旋数由8.7×1013(竹炭)增加到8.9×1017,氧化-还原能力显著提高;竹炭-TiO2材料对甲苯具有良好的净化能力,紫外光照射条件下,12 h净化率达94.50%,CO2增加量达122 mg/m3;在可见光条件下,12 h净化率为76.80%,CO2增加量为60mg/m3,CO2的增加可能是由于载体竹炭扩展了二氧化钛的光谱响应范围.

关键词: 竹炭 , 二氧化钛 , 吸附 , 降解 , 甲苯