浸渍工艺对陶/炭复合材料抗氧化性能的影响

采用不同浸渍工艺制取陶／炭复合材料,研究浸渍量与浸渍时间的关系,常压浸渍、真空浸渍、加压浸渍及真空加压浸渍工艺对陶／炭复合材料抗氧化性能的影响,并对影响抗氧化性能的因素进行分析·研究结果表明:采用真空加压浸渍工艺为最佳工艺,形成的陶瓷量大,陶瓷层厚,可大幅度提高复合材料的抗氧化性能·     

钢水深脱氧用铝系复合材料的应用与发展

钢水的脱氧效果直接影响钢材的质量,铝因脱氧效率高且成本低而被广泛用于深脱氧·用纯铝脱氧会带来很多不良影响,而铝系复合材料的开发能够解决这些问题·通过总结国内外一些炼钢深脱氧用铝系复合材料的发展应用情况,为国内钢厂生产纯净钢而进行深脱氧处理提供参考·     

C/C复合材料的浸涂抗氧化性能

采用不同浸渍工艺浸涂C/C复合材料 ,研究了不同浸渍剂浸渍后试样的抗氧化效果 ,以及常压浸渍和抽真空 加压浸渍对C/C复合材料抗氧化性能的影响 .研究结果表明 :材料浸渍磷酸盐后其抗氧化性能可得到明显改善 ,用磷酸盐加压浸渍是提高C/C复合材料抗氧化性能的一种有效途径 ;常压浸渍处理时 ,在所使用的 3种浸渍溶液 (A溶液、Z溶液、M溶液 )中 ,经Z溶液处理的试样其抗氧化性最好 ;浸渍了A溶液、Z溶液的试样的氧化失重曲线 ,其最佳抽真空 加压浸渍压力分别为 0 .8,1.2MPa .     

一种高性能C/C-SiC复合材料摩擦偶件优化选择研究

采用超声波渗硅技术,经化学气相沉积、硅化处理、浸渍/炭化增密和石墨化处理制备C/C-SiC复合材料.用偏光显微镜、扫描电子显微镜观测其微观组织结构,用X射线衍射仪进行物相分析,用MM一1000性摩擦磨损试验机检测C/C-SiC复合材料分别与C/C复合材料、30 CrSiMoVA钢和铁基粉末冶金材料组成摩擦副的摩擦性能.结果表明:C/C-SiC复合材料中只有C相和13-SIC相,C相的组成为炭纤维、沉积炭和树脂炭同时存在;C/C-SiC复合材料与铁基粉末冶金材料组成的摩擦副的摩擦性能优异,其摩擦因数为0.42,摩擦稳定性为85%,磨损值为3.9 μm/(次·面).     

液相法制备炭/炭复合材料的显微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对用液相法制备的3种单向纤维增强炭/炭复合材料的显微结构进行了观察和分析.这3种炭/炭复合材料分别采用纯沥青作基体和沥青加焦炭粉、树脂加焦炭粉作预浸初基体制得.在热压成形初坯体内,收缩的微裂纹沿纤维轴向与外界相通,可被再浸渍填充,而孔洞则大多与外界隔绝,不能被再浸渍填充.实验结果表明焦炭填充料的添加改变了复合材料的显微结构,可调整炭/炭复合材料的纤维体积分数,减少气孔的形成,有利于再浸渍致密化;它还扰乱基体层状结构组织,导致其围绕焦炭粉颗粒呈紊乱状态.     

铝溶胶浸渍对RH炉用镁铬材料性能的影响

采用铝溶胶对1650℃×3h烧后的镁铬砖进行真空浸渍,然后经110℃烘干以及800℃和1550℃热处理,并对所制镁铬材料的质量变化率、耐压强度、体积密度、显气孔率和孔径分布等性能进行分析。结果表明,与未浸渍镁铬材料相比,浸渍后材料的显气孔率降低,体积密度提高;浸渍后的材料经110℃×24h烘干处理,其显气孔率最低,体积密度和耐压强最大;经800℃×3h和1550℃×3h处理后,材料的耐压强度不如未浸渍试样;经110℃×24h处理后,材料平均孔径由浸渍前的10.98μm降至7.03μm,处理效果明显;提高热处理温度对浸渍后材料的平均孔径影响不大。     

PIP法制备孔径可调的有序多孔C/SiC复合材料

通过对原生态木材进行可控炭化,得到了保留木材生物形态的多孔炭模板(BPC),用有机硅烷前驱体对此模板浸渍进而裂解(PIP),可制备出孔径有序且大小可调的多孔炭/碳化硅复合材料(BPC/SiC).采用XRD,SEM,氮表面吸附等方法研究了复合材料的微观结构、抗氧化和力学性能等.结果表明PIP裂解产物为微晶态SiC,与多孔炭模板内表面结合良好,使炭模板氧化起始温度及峰值温度均提高150℃;控制浸渍剂浓度和浸渍次数,可控制复合材料的孔径尺寸和形状;浸渍-热解5次循环时,复合材料径向抗压强度可达56.7 MPa,6次循环时,轴向抗压强度可达17.0 MPa.     

有机物浸渍地聚物制备有机-无机复合材料

为增强地聚物材料的力学性能,研究地聚物材料的性能特点与微观结构特征,采用MMA(甲基丙烯酸甲酯)单体有机溶液浸渍经脱水干燥处理后的地聚物基体,然后引发基体孔隙内有机物交联固化的方法制备出一种有机-无机复合材料。材料孔隙率与抗压强度测试结果表明:养护3天的地聚物经浸渍固化处理后,孔隙率明显降低,抗压强度明显提高,力学性能具有较明显的增强。采用扫描电镜与能谱分析法对复合材料的微观结构与物质成分进行观测与分析,图像与成分分析显示有机物进入材料的孔隙中,并对复合材料增强机理进行探讨。     

薄毡叠层炭/炭复合材料的高温导热性能

对薄毡叠层结构的炭纤维预制体采用化学气相沉积（CVD）和沥青浸渍增密工艺,制备具有粗糙层热解炭结构和光滑层热解炭与沥青炭复合结构的2种炭／炭复合材料;用JR-3型热物性测试仪测试垂直炭纤维叠层方向室温至800℃的导热性能,并对其导热机制进行分析。研究结果表明：具有粗糙层热解炭结构的样件A的导热系数随温度升高先下降,在400℃后导热系数变化平缓;具有光滑层热解炭及少量沥青炭结构的样件B的导热系数随温度升高先上升,在300℃后导热系数变化平缓;样件A较样件B的导热系数高。2种炭／炭复合材料的导热机理主要由声子导热决定,不同基体炭结构使得2种声子散射机理对导热性能的贡献不一样,粗糙层热解炭结构的样件A的高温导热性能主要由声子间散射路程和比热容的综合作用所决定;光滑层热解炭和少量沥青炭复合结构的样件B的高温导热性能主要由结构不均匀引起的卢子散射和比热容的共同作用所决定。     

二次锂离子电池炭电极材料的制备

对经不同离子交换的聚苯乙烯阳离子交换树脂进行了高温炭化处理 ,制备成具有高度分散状态的金属炭复合材料。考察了将这些金属炭复合材料作为二次锂离子电池炭电极的电化学行为。实验结果表明 ,掺杂不同离子的炭电极具有充、放电的不可逆性 ,其充、放电容量也有明显的差别。采用聚苯乙烯阳离子交换树脂制备二次锂离子电池炭电极材料时 ,炭化处理的温度并不是越高越好。在一定温度范围内 ,低温处理样品的充、放电容量反而高于高温处理样品     

纳米尺度碳的微结构及电化学性质

采用高分辨透射电镜、X射线衍射表征了3种不同纳米尺度碳的石墨碎片微结构及其石墨化程度,并采用线性扫描、交流阻抗方法对由纳米尺度的碳粒制备电极的电化学性质进行了研究.结果发现:随纳米尺度碳粒石墨化度的减小,石墨碎片卷曲形态的清晰度增加,对应电极对甲醇的电化学氧化能力增强,氧化峰电流及电容值增加.由此认为:石墨碎片的卷曲和石墨化属于两种不同形式的碳原子有序化,二者均可对纳米尺度碳粒的电化学性质产生影响.     

Mechanochemical synthesis and high-capacity performances of transition-metal borides as aqueous anode materials

Transition-metal borides MB0.5(M = Co,Mo,V) were synthesized by high-speed mechanical ball-milling of the corresponding elemental metals and boron,and investigated as aqueous anode materials.The as-synthesized borides can achieve an excellent discharge capacity,about twice that of their parent transition metals.The metal boride electrodes also exhibit polarizations about 100-300 mV lower than those of their parent metals.The galvanostatic discharge curve of CoB0.5 shows a single discharge voltage plateau as a result of simultaneous electro-oxidation of elemental cobalt and/or amorphous cobalt boride.Both MoB0.5 and VB0.5 show two well-defined voltage plateaus,corresponding to the electro-oxidation of the corresponding metal and boride.These results show that the coexisting transition metal and boride in the metal borides co-activate each other in the ball-milling process,thereby significantly enhancing their electrochemical performances.     

沥青基活性碳纤维的电容特性

以通用级沥青碳纤维为原料,经催化活化制备了用于超级电容器电极材料的活性碳纤维,对比了未浸渍钴盐活化、浸渍钴盐活化并用稀酸清洗前后活性碳纤维的孔结构及其孔径分布。采用直流循环充放电、循环伏安以及交流阻抗表征了活性碳纤维电极电化学性能,组装成硬币式两电极模拟电容器测试其循环性能和漏电性能。结果表明,与未浸渍钴盐活化工艺相比,浸渍钴盐活化使得活性碳纤维表面大孔和中孔结构明显增加,经稀酸清洗后的活性碳纤维表面孔隙结构更加丰富; 浸渍钴盐活化并用稀酸清洗所得活性碳纤维电极的比电容高达197F/g,较未浸渍钴盐活化样品提高50%; 在1.5A/g的条件下充放电,其比电容为163F/g,经2000次循环后电容量提高了23%。     

氮化硼复合石墨毡及其氧还原电极的电化学性能研究

为了提升石墨毡作为氧还原电极的电化学性能,将五硼酸铵热解生成氮化硼原位复合至石墨毡碳纤维上,具体探究了不同比例氮化硼/石墨毡复合材料用作锂—空气电池的氧还原电极时的电化学性能,其中10%比例下氮化硼/石墨毡的电化学性能最佳,主要表现在首次深度放电容量较原始石墨毡提升了20%,首次放电充电的氧还原反应和氧析出反应极化降低了约0.3 V.该方案操作简便,成本低廉且绿色无污染,对锂空电池性能的提升有较好效果.     

碘硫循环制氢中 HI 的电解渗析浓缩工艺研究

为应对碘硫循环制氢工艺中浓缩 HI 的要求,采用石墨、活性炭纤维布为电极,Nation117CS 为质子交换膜构成电解渗析(EED)池,对Bunsen反应 Hix相的模拟溶液进行了HI 的 EED浓缩实验.实验结果表明,EED操作能够对 HI 起到有效的浓缩作用.在所考察的 2.5～20.0 A/dm2 电流密度范围内未发生浓差极化,随电流密度的提高,阴极液 HI 浓缩速率逐渐增大.在连续运行实验中,当电流密度为 20.0 A/dm2 时,对初始m(HI)为 8.8 mol/kg 的 HH-H2O-I2溶液进行2 h 的 EED处理,即可使m(HI)超越恒沸点.采用石墨电极时的浓缩效果优于采用活性炭纤维布,但采用后者时EED槽电压明显低于前者,可使EED操作能耗有效降低.提高操作温度会使HI的浓缩效率下降,但可显著降低槽电压.     

超声浸渍包覆天然石墨的电化学性能

首次使用超声浸渍法在天然石墨表面包覆热解炭用作锂离子电池负极材料，使用恒电流充放电和粉末微电极的循环伏安方法研究了这种复合材料的电化学嵌脱锂性能．结果表明，超声浸渍有利于天然石墨的均层包覆和深度包覆，可以改善天然石墨的界面性质，防止溶剂化锂离子插入石墨层间造成的结构层离，提高了天然石墨用作锂离子电池负极的电化学性能．共溶剂的种类和性质影响包覆石墨电极的嵌脱锂性能，在不同共溶剂的EC基电解液中，DMC表现出与包覆石墨最佳的相容性．     

应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼基础研究

基于二氧化碳与氧气混合喷吹(简称COMI)炼钢工艺热力学理论计算及实验研究,建立了转炉全铁水COMI炼钢工艺物料与能量模型.研究发现:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼工艺研究不仅能解决转炉全铁水常规冶炼过程中存在的大渣量及大喷溅问题,而且在提高转炉煤气热值,降低转炉吨钢氧耗及石灰消耗、调节矿石加入量方面有显著效果.     

蛤蜊壳粉在有机陶瓷型摩擦材料中的应用研究

以酚醛树脂为基体，氧化镁为固化剂，针状硅灰石为纤维增强体，蛤蜊壳粉、锆英石、重晶石、钛酸钾片晶为填料，石墨为固体润滑剂，蛭石为降噪剂，设计了含蛤蜊壳粉的陶瓷型有机摩擦材料配方。用蔡斯（Chase）摩擦试验机测定了摩擦材料的摩擦性能，用可拓评价法分析了蛤蜊壳粉对摩擦系数和磨损率的影响。实验结果表明，蛤蜊壳粉可以在摩擦材料中应用。     

Electrochemical hydrogen storage of aligned multiwalled carbon nanotubes

Hydrogen storage of aligned multi-walled carbon nanotubes (a-MWNTs),non-aligned MWNTs(n-MWNTs) and graphite electrodes are studied by the electro-chemical measurements .The electrodes are prepared by mixing carbon nanotubes (CNTs) copper powder and ptfe binder in a weight ratio of 1:5:3 and compressing the mixture into porous nickel collector,The results show that the electrochemical hydrogen storage capacity of the a-MWNT electrode is up to 1625 mAh/g corresponding to a high hydrogen storage of 5.7 wt% ,which is 10 times that of graphite electrode and is 13 times that of n-MWNT electrode, suggesting that a-MWNTs are promising materials for electrochemical hydrogen storage.