辽宁岫岩透闪石质河磨老玉中石墨的成因及其指示意义

石墨常出现在岩浆作用、变质作用及热液蚀变交代作用过程中,是成岩成矿物理化学条件的指示性矿物。辽宁岫岩透闪石质玉、特别是其中河磨老玉(子料)中常常含有大量的石墨,目前,对这些石墨形成条件及其与闪石质玉石成因联系知之甚少。通过显微岩相学、拉曼光谱和X射线单晶衍射等分析,探讨了辽宁岫岩河磨老玉中石墨与透闪石质玉矿的成因联系。河磨老玉中的石墨呈条带状、星点状和云雾状3种分布形态,计算获得的石墨化度值在0.562~0.644之间,菱面体多形含量变化在19.52%~23.00%,温度范围为454~623℃,与角闪岩相变质峰期温度基本一致,明显高于前人获得的透闪石质玉的形成温度范围。结果显示,河磨老玉中的石墨与闪石质玉石是不同地质作用产物。结合野外地质产状,推测河磨老玉中的石墨形成早于闪石质玉石,是区域变质作用形成的变质残余矿物。透闪石质河磨老玉石墨的特征暗示辽河群含石墨方解石大理岩、含石墨的透闪变粒岩、透闪岩大理岩可能是河磨老玉主要的原岩,而透闪石玉是多期次/阶段成矿作用产物。     

祁连山玉石沟橄榄岩中非生物成因甲烷‒石墨流体包裹体及其形成条件

研究北祁连造山带玉石沟橄榄岩中富甲烷流体包裹体。激光拉曼光谱原位分析结果显示, 这些流体包裹体主要由液态或气态 CH₄+C(石墨)组成, 次要成分为N₂, H₂O, C₂H₆和C₃H₈, 代表还原性的C-H流体形式。根据石墨的拉曼特征谱峰, 利用石墨化碳质拉曼光谱(RSCM)温度计计算石墨形成温度, 结果指示石墨在流体中沉淀的最低温度介于430~590°C之间, 表明CH₄+C是非生物成因的, 并形成于地幔环境。     

碳化树木的微结构特征研究

对浙江温岭火山角砾岩中的碳化树木进行了高分辨电子显微镜、X粉晶衍射和激光拉曼光谱研究。高分辨电子显微像表明火山角砾岩中的碳化树木相当于微柱石墨—柔绉石墨过渡阶段。碳化树木的一级拉曼光谱D峰波数在1359.7～1369.2cm^-1之间,O峰波数在1594.5～1603.4cm^-1之间。根据峰面积比A_D/(A_D+A_O)计算得出其L_a在7.6～11.8nm之间,与高分辨电子显微像观察结果一致。     

稀土变质剂对铸造铝硅镁合金组织性能的影响

研究了不同含量混合富Ce稀土变质剂对铸造铝硅镁合金组织、力学性能的影响,并对变质机理做了探讨。试验结果表明,在一定程度上铁相和硅相能够被稀土变质。当用富W(Ce)=0.10%的稀土变质含W(Fe)=0.12%的Al-Si-Mg合金时,抗拉强度可达到193 MPa,延伸率可达到11%,此时富Ce的稀土变质最佳温度为750℃,变质时间为30 min。但用富Ce的稀土变质含W(Fe)=0.20%的Al-Si-Mg合金时,其组织和力学性能变化不大,微量稀土的变质作用主要是因稀土在固/液界面前沿的富集,或吸附在富铁相和共晶硅相表面阻碍其长大,从而改变了铝合金中硅相、铁相形貌。     

藏南车穷卓布锑矿S、Pb同位素对成矿物质来源的指示

车穷卓布锑矿床位于藏南金锑成矿带东南部,矿体赋存于下侏罗统日当组地层中,钙质板岩是其主要的围岩。矿体严格受近南北向断裂控制,呈脉状、透镜状产出。矿石硫化物硫同位素δ~(34)S_(V-CDT)值在-1.70‰～0.90‰之间,平均值为0.30‰,与岩浆硫同位素特征相似。矿石硫化物铅同位素~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为18.970～19.134,平均值为19.051;其~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.689～15.709,平均值为15.707;其~(208)Pb/~(204)Pb变化范围为39.342～39.441,平均值为39.402。铅同位素具有上地壳来源的特征,与变质结晶岩系相似,指示变质结晶岩系及与之相关的淡色花岗岩与锑成矿作用密切相关。     

YBO3∶Ce3+复合NaMgBO3∶Ce3+荧光粉发光性能的改进

采用第二相复合的方法制备了一系列NaMgBO₃∶Ce3+/yYBO₃∶Ce3+(复合比y=0~0.035，摩尔分数)荧光粉，对其物相、形貌和光学特性进行了研究。选择YBO₃∶5%Ce3+作为复合基底，将其复合到NaMgBO₃∶Ce3+荧光粉中时，样品的带隙增加，随着YBO₃∶Ce3+复合比的增加，样品在464 nm处的发射强度逐渐增强，最佳复合比y为0.025。由于YBO₃∶Ce3+在380~400 nm范围内的发射峰与NaMgBO₃∶Ce3+的激发峰有重合，而且复合物样品在该范围内的发射强度会随YBO₃∶Ce3+复合比的增加而降低，证明了YBO₃∶Ce3+和NaMgBO₃∶Ce3+之间存在能量转移。结果表明:该荧光粉在全光谱照明中可作为一种良好的青色填充候选材料。     

辽西蒋家屯和兰家沟钼矿的流体包裹体对比研究

通过对辽西蒋家屯和兰家沟钼矿的流体包裹体研究，两种不同类型的成矿流体被识别出来.蒋家屯脉状钼矿含矿石英脉中发现大量的Ⅰ型水溶液流体包裹体，成矿流体的均一温度为163~234℃，盐度为3.06%~ 6.01%(NaCl eqv，质量分数)，表明成矿流体为中低温度、低盐度流体.兰家沟斑岩型钼矿含矿石英脉中发育含CO₂Ⅱ型包裹体，包裹体内较高含量的CO₂指示了成矿深度较大.兰家沟钼矿的成矿流体均一温度为200~283℃(Ⅰ型包裹体)和281~346℃(Ⅱ型包裹体)，盐度为2.74%~7.31%(NaCl eqv，质量分数)(Ⅰ型包裹体)和3.52%~4.80%(NaCl eqv，质量分数)(Ⅱ型包裹体).鉴于上述研究，与大型兰家沟斑岩型钼矿相比，目前揭露的蒋家屯脉状钼矿体成矿深度较小，成矿温度较低，其深部可能会发现更具经济价值的斑岩型钼矿体.     

滇西小龙河锡矿床中绿泥石矿物特征及其指示意义

小龙河锡矿床近矿绿泥石化蚀变显著,与锡矿的矿化关系密切。绿泥石的矿相学特征显示小龙河锡矿床绿泥石蚀变可分为明显的强弱两种绿泥石化类型。利用电子探针化学成分分析数据,计算了绿泥石的AlIV、Al VI、Fe2+/(Mg2++Fe2+)和Mg2+/(Mg2++Fe2+)等相关参数,并推算出绿泥石形成时的温度、氧逸度和硫逸度。结果表明:随着蚀变的增强,绿泥石中Mg和Si元素含量减少,Al、Mn和Fe元素含量增加;绿泥石主要为富铁的鲕绿泥石,指示绿泥石形成于还原环境。绿泥石的形成温度在196~229℃之间,平均为213℃,lgfO2在-43.4~-48.0之间,平均为-44.6,lgfS2在-15.9~-18.3之间,平均为-16.6。绿泥石形成机制主要为交代-结晶和迁移-结晶2种。绿泥石为锡矿化晚阶段产物,一定程度上反映了锡矿形成条件的变化。     

青海大通沟南山石墨矿床地质特征及其成因分析

为了查明大通沟南山石墨矿成矿地质背景、石墨矿化特征及成矿前景,文中对大通沟南山石墨矿床区域地质背景、矿区地质特征、矿床特征、矿石质量等方面进行了分析。研究认为大通沟南山石墨矿床赋矿围岩为金水口岩群大理岩组。矿体呈层状、似层状,少数透镜状集中分布。矿体沿走向、倾向延伸较稳定。矿石中的固定碳呈晶质石墨存在,石墨呈鳞片状、叶片状分布在方解石矿物之间。石墨矿床具有沉积—变质成因及层控后期热液变质的基本特征,其成因类型属于沉积变质型石墨矿床。     

烧结温度对Ba0.96Ca0.04Ti2O5陶瓷的物相结构与电学性能影响探究

在改性Pechini法制备Ba_0.96Ca_0.04Ti₂O₅(BCT2)粉体的基础上,采用常压固相烧结工艺制备了BCT2陶瓷,详细探究了在不同烧结温度(1050～1250℃)下对BCT2陶瓷物相结构与性能的影响规律。采用X射线衍射仪、冷场发射扫描电子显微镜、电子比重天平和精密阻抗分析仪,分别测试了BCT2陶瓷的物相结构、断面形貌、致密化程度和电学性能。结果表明,随着烧结温度一定程度的升高,BCT2陶瓷的结晶度提升、致密化程度增加、介电性能和铁电性增强。最佳烧结温度(1200℃)下BCT2陶瓷的性能为ρ_r=96.64%、T_C=444.9℃、ε_m=619.3和γ=0.429。     

各向同性煤沥青制备炭/石墨纤维的研究

以各向同性煤沥青为原料,采用熔融纺丝工艺制备了直径为55μm的沥青纤维,经预氧化、炭化和石墨化处理后得到炭纤维和石墨纤维,并采用偏光显微镜、XRD和SEM等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明,炭/石墨纤维具有与沥青原料相似的各向同性光学结构;随热处理温度升高,炭/石墨纤维截面逐渐变粗糙,且内部石墨微晶逐步发育并长大,3 000℃下石墨化纤维微晶增大较明显,其堆积高度和平面尺寸分别约为5nm和11nm;1 600℃炭化纤维的力学性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别达到0.57GPa和32.19GPa,进一步提高热处理温度,纤维拉伸强度逐步降低,但是其杨氏模量逐渐增加,3 000℃石墨化纤维的拉伸强度和杨氏模量分别为0.26GPa和40.57GPa;炭/石墨纤维室温轴向电阻率随热处理温度的升高而降低,1 000℃炭化纤维室温轴向电阻率为47.78μΩ.m,3 000℃石墨化纤维室温轴向电阻率降至21.98μΩ.m。     

聚酰亚胺薄膜层叠体热处理过程中的结构演变

将双向拉伸PI薄膜,层叠后经800℃炭化所得样品在热压机中进行从2 500℃到2 800℃的高温石墨化处理制得了高定向石墨材料。借助SEM、XRD、四探针法等测试手段分析了PI薄膜层叠成型体在热处理过程中尺寸、传导性能、微观结构等的变化。结果表明石墨化处理后,样品径向增大,厚度减小;2 800℃处理后材料层间距接近单晶石墨的理论层间距,表现出了较高的石墨化程度,且具有高的取向性和传导性能,根据电阻率与热导率的相关公式推得其热导率为1 000 W/(m.K)～1600 W/(m.K).在整个热处理过程中,所生成的物质继承了原料分子的取向性。     

SOFCs阴极材料La0.6Sr0.4Co1-x Fex O3-δ溶胶凝胶自燃烧法的制备

以分析纯La（NO₃）₃·6H₂为O、Sr（NO₃）₂、Co（NO₃）₂·6H₂O和Fe（NO₃）₁·9H₂O为原料,采用溶胶凝胶-自燃烧法制备了不同组成的La_0.6Sr_0.4Co_1-xFe_xO_3-δ（LSCF）超细粉体。采用X线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对合成超细粉体的结构和形貌进行测定和表征。结果表明:溶胶凝胶-自燃烧法可一步合成粒径为30～70 nm的LSCF超细粉体,且随着Fe³⁺含量的增加,衍射峰值向低角度方向略有偏移。对超细粉体的烧结性能、热膨胀性能及电性能进行测试,结果表明:该粉体在1 100℃下烧结2 h,其相对密度达到97%。热膨胀系数随x(Fe³⁺含量)增加而增大,由x=0.1时的8.42×10^-6K^-1增大至x=0.5时的9.56×10^-6K^-1。直流四端子法电导测试表明:电导率随温度的升高（200～800℃）出现极大值,最大值可达950 S/cm,在500～700℃范围内,电导率均在200 S/cm以上,能够很好地满足中低温固体氧化物燃料电池对阴极材料的要求。     

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.     

特种石墨尾料用作锂离子电池负极的研究

特种石墨尾料具有低灰分、较高的石墨化度和较大的碳微晶尺寸等特点,有望用于锂离子电池的负极材料。通过XRD、SEM和比表面分析仪对特种石墨尾料石墨化处理前后样品的微观结构进行了分析对比,评价了其电化学性能,探讨了特种石墨尾料用于锂离子电池负极材料的可行性及对其进行石墨化处理的必要性。结果表明,特种石墨尾料可以直接用作低端负极材料的生产原料;经过高温石墨化处理后,负极材料的循环性能、首次库仑效率和可逆容量均得到不同程度提升,应用范围进一步扩大。     

Gradient distribution of radial structure of PAN-based carbonfi ber treated by high temperature

High-performance graphite fibers were prepared and analyzed. The gradient distribution of radial structure of PAN-based carbon fibers was characterized by two different Raman test methods(incident laser beam perpendicular to and parallel to the fiber axis) and studied by the distribution of graphitization degree. Meanwhile difference between the two Raman test methods was used to describe the orientation of the graphite crystallite along the fiber axis. The results showed that the radial structure of PAN-based carbon fiber presented different gradient distribution states at different heat treatment temperatures,and the graphitization degree in the skin region changed more rapidly compared with the core region since the skin region was more affected by temperature which resulted in the obvious difference between skin and core structures.The difference of graphitization degree(Δg) characterized by two different Raman test methods increased with heat treatment temperature,indicating that the high temperature treatment(HTT) promoted further stacking of graphite crystallite,and the orientation degree of the graphite crystallite along the fiber axis was continuously increased.     

Insight into the change in carbon structure and thermodynamics during anthracite transformation into graphite

The thermodynamic and kinetic mechanisms of Taixi anthracite during its graphitization process were explored. To understand the variation trends of carbon arrangement order, microcrystal size, and graphitization degree against temperature during the graphitization process, a series of experiments were performed using Raman spectroscopy and X-ray diffraction(XRD). Subsequently, the influencing factors of the dominant reaction at different temperatures were analyzed using thermodynamics and kinetics. The results showed that the graphitization process of Taixi anthracite can be divided into three stages from the perspective of reaction thermodynamics and kinetics. Temperature played a crucial role in the formation and growth of a graphitic structure. Meanwhile, multivariate mechanisms coexisted in the graphitization process. At ultrahigh temperatures, the defects of synthetic graphite could not be completely eliminated and perfect graphite crystals could not be produced. At low temperatures, the reaction is mainly controlled by dynamics, while at high temperatures, thermodynamics dominates the direction of the reaction.     

电沉积Fe-P合金镀层催化碳纤维石墨化研究

研究了电沉积Fe-P合金镀层对碳纤维的催化石墨化效果以及镀层组成对催化石墨化温度的影响.采用X-射线衍射、拉曼光谱及扫描电子显微镜等方法表征了空白样碳纤维与含Fe-P合金镀层碳纤维经不同温度热处理后的结构变化.研究结果表明,Fe-P合金对碳纤维的石墨化具有显著的催化效果.含Fe-P合金催化剂(P质量分数为7%)的聚丙烯腈基碳纤维经1 000℃热处理后,其石墨化度可达到71%,而不含Fe-P合金的空白样碳纤维经2 800℃热处理后石墨化度仅为30.1%,Fe-P合金催化剂大幅度降低了碳纤维的石墨化温度.同时,碳纤维的石墨化度随着Fe-P合金催化剂中P质量分数的增加而增大;随着Fe-P合金电沉积时间的延长而增大,直到镀层厚度达到一定值.本文还就Fe-P合金对碳纤维的催化石墨化机理进行了讨论,结果表明Fe-P合金对碳纤维的催化石墨化遵循溶解-析出机理.     

四川盆地富有机质页岩硅质生物成因及对页岩气开发的意义

通过岩石学、有机碳含量、主量元素和力学性质分析, 对四川盆地长宁双河剖面上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组页岩进行硅质成因研究。长宁双河剖面底部页岩过量硅含量为40%~62.7%, 具有高SiO₂, P₂O₅和Fe₂O₃, 低Al₂O₃, TiO₂, FeO和MgO的特征。Al/(Fe+Al+Mn)比值为0.67~0.71, Si/(Si+Al+Fe)比值为0.89~0.93, 在Al?Fe?Mn图解上落在生物成因区。五峰组有机碳含量(TOC)为2%~7.55%, 平均3.73%。龙马溪组页岩有机碳含量为0.23%~8.36%, 平均1.16%, TOC>2%段集中在剖面底部21 m, TOC与硅质含量具有正相关关系。页岩中发现大量放射虫、海绵骨针等微体化石, 证实硅质为生物成因, 指示页岩沉积环境为深水陆棚, 有利于形成自然裂缝和后期压裂改造, 对页岩气勘探开发具有重要意义。     

PAN基炭纤维高效催化石墨化研究

通过在磷酸和钼酸钠水溶液中交替直流电解,实现磷-钼元素催化剂在PAN基炭纤维上的沉积和分散,以促进其石墨化,考察了热处理温度和电解液中钼酸钠浓度对PAN基炭纤维催化石墨化的影响.催化剂的担载状况、纤维的形貌和结构变化等分别通过能量散射谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)进行分析和表征.结果表明:通过交替直流电解处理,可以有效地破坏炭纤维的组织结构,并同步实现催化剂在炭纤维上的分散和沉积,促进了PAN基炭纤维的催化石墨化.交替直流电解处理过的炭纤维经2 400 ℃热处理后,其石墨化度高达99%,微晶尺寸(L_c)为38 nm.