镀膜碳纤维用于智能水泥的探索

研究了水泥中分别加入碳纤维和镀膜碳纤维所制成的导电复合材料在不同载荷下的导电性能,探索其用于智能水泥的可能性.经过对含有不同短切长度和含量的碳纤维、镀膜碳纤维导电水泥试样进行测试和分析后发现:碳纤维和镀膜碳纤维加入到水泥中制成的试样,其电阻随着压力和剪切载荷的变化呈现规律性的变化,其中镀膜碳纤维试样比碳纤维试样表现得更为敏感,并且都反映了试样受到压力后其内部裂纹的闭合和扩展情况,利用这种特性,使其有可能作为一种智能材料.     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅱ．低温等离子处理对碳纤维表面浸润特性的影响

采用毛吸浸润法，研究了氧等离子及氩等离子处理对聚丙烯腈基碳纤维表面浸润特性的影响。发现了等离子处理可以使碳纤维表面对水的浸润性能大为改善，氧等离子处理效果更为明显。对在碳纤维表面预涂不饱和酸酐，经等离子处理可产生接枝的现象进行了验证，并发现接枝马来酸酐后浸润性能反而比原纤维有所下降。经等离子处理的纤维随其接触空气时间的延续，表面浸润性能不断退化，纤维对水的接触角呈曲折形式逐步增加。     

等离子体热解焦油制备导电炭黑

用电弧产生的Ar、N2或空气等离子体热解乙烯焦油制备炭黑，检测了所产生的炭黑的物化性能．X射线衍射和高分辨率透射电镜分析了样品的微观结构．与乙炔炭黑进行比较，这种方法产生的炭黑在微观结构、导电性能、盐酸吸液量、吸油值等方面具有类似乙炔炭黑的性质．还初步分析了炭黑物化性能、结构之间的关系以及工艺条件对它们的影响．等离子体制备导电炭黑的电能消耗为每升原料油1～2kWh，在高功率下炭黑样品为纳米石墨粉．     

基于分形理论的石墨泡沫新材料导热系数

新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质.文中应用分形理论讨论了这种新型多孔材料的分形特性,并在此基础上建立了石墨泡沫材料的导热模型.采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式.在空腔边长为200～500μm,对应的体孔隙率为82%～73%条件下,计算了石墨泡沫的体积分形雏数和等效导热系数.这种新的研究方法对多孔材料热物性研究有一定指导意义.     

射频等离子体处理对氧化石墨烯的影响

分别使用氢气和氩气射频等离子体放电处理氧化石墨烯溶液,快速的对氧化石墨烯进行还原,同时得到了三维多孔的表面形貌。结果显示,还原性气体(氢气)对氧化石墨烯的还原程度高于惰性气体(氩气)对其的还原;通过改变射频等离子体的放电功率,表明放电功率越大,氧化石墨烯的还原程度越高。用射频等离子体还原氧化石墨烯,方法更有效且环境友好,处理后得到的三维多孔形貌的还原氧化石墨烯有望进一步应用于超级电容器、锂电池、传感器等领域。     

质子交换膜燃料电池用气体扩散层--碳纤维纸的制备

介绍了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理,并通过分析气体扩散层材料的性能要求,设计了一条制备高性能碳纤维纸的技术路线.对制得的碳纸样品进行了显微结构和基本性能的表征,同时还将它应用于PEMFC的单电池中进行综合性能的测试,测试结果表明,按照这种技术路线制得的碳纤维纸在性能上基本能满足PEMFC的使用要求.     

活性炭纤维微孔结构的t图法分析

介绍了用ｔ图法分析活性炭纤维的微孔结构和用ｔ图法作标准的高精度氮气等湿吸附同线,由ｔ图法能测定活性炭纤维的微孔面积、微孔容量、微孔径和总表面积。     

射频等离子体放电动态过程的流体动力学模拟

用流体动力学方法研究了射频放电的动态演变过程．得到了粒子密度、电子能量和电场的动态分布图．通过对功率密度的推导和鞘层厚度的定量定义,发现两者之间存在一定的函数关系．此外,动态分布图还表明：放电的演变主要发生在鞘层内部,两鞘层的演变相差１８０°相位角,极板材料对放电有影响．     

射频等离子体制备球形Ti—6Al—4V粉末性能表征

以不规则形状的Ti—6Al—4V(TC4)粉末为原料,通过射频等离子体球化处理制备了球形TC4粉末,并研究了球化处理对粉末特性及加料速率对粉末球化率的影响.利用扫描电子显微镜、激光粒度分析和霍尔流速计分别对其粉末微观结构、粒度分布和粉体性能进行了测试和分析.结果表明:TC4粉末经等离子球化处理后得到表面光滑、球形度好及球化率可达到100%的球形粉末;球化处理后,粉末的松装密度、振实密度和粉末流动性得到明显改善,粒度略微增大;随着加料速率的增加,TC4粉的球化率逐渐降低.     

碳纳米管的表征手段研究

碳纳米管可以近似看作由石墨的碳原子层卷曲而成的无缝、中空的管体.各种方法制备出来的碳纳米管在形态、用途等方面都不同.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和激光拉曼光谱各种表征手段对碳纳米管的形态、结构等进行观察和分析.