材料期刊网

中间相沥青的预氧化对石墨化泡沫炭微裂纹的影响

李娟 , 王灿 , 张翠翠 , 詹亮 , 乔文明 , 梁晓怿 , 凌立成

新型炭材料

通过对萘系中间相沥青进行预氧化处理,研究族组成变化对石墨化泡沫炭微结构的影响机制.结果表明:中间相沥青经过预氧化处理后,喹啉不溶物含量提高、族组成分布变窄,导致石墨化过程中泡沫炭泡孔的孔壁、韧带处热应力的梯度差异变小,进而使得微裂纹的数量、长度及间隙减小.

关键词: 泡沫炭 , 中间相沥青 , 预氧化 , 微裂纹

SiC涂层对泡沫炭高温抗氧化性能的影响

张志金 , 王富耻 , 于晓东 , 邹优锐 , 李凯 , 栾志强

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.02.015

采用包埋法在中间相沥青基泡沫炭表面生成了一层致密的高温抗氧化碳化硅涂层,研究了SiC涂层对泡沫炭高温抗氧化性能的影响.通过热重分析仪(TG)对有、无SiC涂层的泡沫炭的抗氧化性能变化进行了分析,采用扫描电子显微镜(SEM)分析了SiC涂层的结构和形貌特征变化,同时在1 200℃空气气氛中对SiC涂层的抗氧化性能进行了测试.结果表明:SiC涂层使泡沫炭的抗氧化性能有了显著的提高,并且随着SiC涂层厚度的增加,泡沫炭的抗氧化性能也随之增强.

关键词: 泡沫炭 , 碳化硅涂层 , 包埋法 , 抗氧化

泡沫炭的制备和性能

王小宪 , 李铁虎 , 魏宏艳 , 林起浪 , 冀勇斌

材料导报

泡沫炭是一种开孔相连的轻质炭材料,其最大的特点是多样性和可设计性,具有成为新一代功能材料、结构材料的潜力.以美国橡树岭实验室所制备的泡沫炭为主线,综述了制备泡沫炭的主要方法及其性能,并展望了泡沫炭的应用.

关键词: 泡沫炭 , 制备 , 性能 , 应用

活性泡沫炭用于超级电容器电极材料

杨常玲 , 孙彦平 , 邴雪飞 , 吕永根

功能材料

以酚醛树脂、煤沥青泡沫炭为原料,经水蒸气活化制得比表面积分别为961和953m2/g的活性泡沫炭.采用扫描电镜、BET吸附仪、恒流充放电法和循环伏安法对两种活性泡沫炭的结构进行了表征并研究其充放电性能.结果表明,酚醛树脂泡沫炭在1.0nm以下的孔较煤沥青泡沫炭丰富.在1.0mA充放电时,两者的充放电容量分别为106.28和105.1F/g,相差不大,当充放电电流增大到50mA时,前者容量为41.94F/g,后者为17.23F/g.可见,微孔的孔径分布对充放电性能具有很大影响,增大微孔的孔径有利于提高活性炭电极的充放电容量和功率.循环伏安法测试表明在100mV/min扫描速率下酚醛树脂泡沫炭粉的电化学窗口大于煤沥青泡沫炭粉.

关键词: 超级电容器 , 泡沫炭 , 孔结构 , 充放电性能

石油油浆常压研制泡沫炭

杨小军 , 查庆芳 , 李宏男 , 李学军 , 程相林

新型炭材料

以重油催化裂化(FCC)油浆富芳油为原料,经过热解制备中间相沥青,在常压下制备出孔径为150um～400um的沥青基泡沫,然后在马弗炉中炭化制得泡沫炭.定性考察了沥青分子量分布对沥青泡沫形成的影响,以及其沥青泡沫在空气中,在800℃～1400℃炭化温度范围炭化得到泡沫炭产品的光学微观形态、微晶及密度等的变化情况.发现:热解过程中,沥青分子量分布越宽,最终制得的中间相沥青发泡越不利;沥青泡沫在空气中炭化过程中,随炭化温度升高泡沫形态逐渐变形变大,原来的闭孔结构逐渐被打开,同时产生一些新的小孔.在炭化温度800℃以前,先经历一个微品、闭孔被破坏的过程,其微晶尺寸由2.3 nm减小到1.5 nm,微晶品格层间距由0.3459 nm增加到0.3477nm;800℃后,经历一个微晶生长过程,微晶尺寸由1.5 nm增加到4.2nm,微晶品格层间距由0.3477 nm减小到0.3454nm;在整个炭化过程中,泡沫产品的密度一直呈减小趋势,从原有的0.52g/cm3减小到0.16g/cm3.

关键词: 催化裂化 , 油浆 , 泡沫炭 , 炭化 , 形态

分级结构沸石/泡沫炭整体复合材料的制备

肖南 , 凌铮 , 王六平 , 周颖 , 邱介山

新型炭材料

用T型沸石/聚酰胺酸悬浊液浸渍聚氨酯泡沫,然后在900℃下热处理制备原位担载的T型沸石/泡沫炭复合材料.用SEM,XRD和物理吸附仪等设备对所得样品进行表征.结果表明:所得复合材料为分级结构整体块状材料,泡沫炭基体的大孔平均尺寸约为500μm;泡沫炭孔壁表面均匀镶嵌了大量沸石分子筛.所得复合材料的微孔孔径分布集中于0.45nm左右,比表面积达到328m2/g.复合材料中沸石分子筛自身的结构特性和化学组成保持不变.

关键词: 沸石 , 泡沫炭 , 分级结构 , 复合材料 , 制备

中间相沥青基泡沫炭的制备及性能

闫曦 , 史景利 , 宋燕 , 郭全贵 , 刘朗

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.02.013

以日本三菱气体化学公司生产的AR中间相沥青为原料,放入合适的不锈钢模具中,在高压釜中加热、加压.利用中间相沥青在热分解过程中产生的轻组分挥发形成泡沫,在450℃制得了泡沫炭生料,再经炭化和石墨化处理后获得了由孔壁和韧带组成的三维网状结构的石墨泡沫炭.主要研究了升温速率和压力对泡沫炭孔结构的影响,考察了材料的导热性能.结果表明,升温速率以1℃/min时泡沫炭孔的连通性比较好,压力越大孔径越小;经炭化后泡沫炭孔径略有收缩,孔壁结晶取向度比较完善;2 400℃石墨化后孔壁的结晶取向度得到了加强,形成了高度取向的石墨化结构,密度为0.3g/cm3,热导率达到了32 W/(m·K).

关键词: 中间相沥青 , 泡沫炭 , 制备 , 性能

用于空气中水蒸气吸-脱附的微孔泡沫炭制备研究

新型炭材料

以蜜胺泡沫体为模板,采用氟化聚酰业胺制备了微孔泡沫炭.测定了其对环境中水气的吸附/脱附行为,发现:泡沫炭在空气中400℃活化1 h,可以提高其对水气的吸附能力.与活化前相比,对水气的吸附量几乎高达3倍,尽管其微孔容积仅增大了1.5倍.对环境水气中的可逆吸附率与微孔容积成线性关系,微孔容积为0.75mL/g的泡沫炭,其水气吸附率约为质最分数40%.

关键词: 泡沫炭 , 聚酰亚胺 , 模板 , 水蒸气 , 吸/脱附

泡沫炭材料研究进展

刘和光 , 李铁虎 , 吕婧 , 程有亮 , 王大为 , 刘乐浩

材料导报

泡沫炭是由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的一种轻质多孔材料,在许多民用和军用领域有广泛的应用前景,是一种极具开发潜力的碳材料.主要介绍了泡沫炭的制备方法、结构、性能及应用,并结合泡沫炭的研究现状,展望了其今后发展方向.

关键词: 泡沫炭 , 制备 , 结构 , 性能 , 应用

发泡压力对中间相沥青基泡沫炭结构及性能的影响

肖锋 , 张红波 , 熊翔 , 李万千 , 夏伦刚

中国有色金属学报

以AR中间相沥青为原料,在4、5、7、10 MPa下用恒压自发泡工艺制备泡沫炭生料,经炭化、石墨化处理后分别获得炭化泡沫炭和石墨化泡沫炭.采用SEM和OM观察泡沫炭的微观形貌,采用XRD分析泡沫炭的晶体结构,并测定泡沫炭的压缩强度和热导率.结果表明:随着发泡压力的升高,孔泡变得均匀,韧带片层结构变得规则有序,但发泡压力增大到一定程度后,闭孔增多,韧带有序结构变差;当发泡压力为10 MPa时,炭化和石墨化试样的压缩强度达到最大值,分别为8.16 MPa和3.42 MPa;当发泡压力为7 MPa时,石墨化试样的热导率达到最大值,61.0 W/(m-K).

关键词: AR中间相沥青 , 泡沫炭 , 压缩强度 , 热导率