电沉积钇对PAN基炭纤维的催化石墨化

在硝酸钇的乙醇溶液中将钇电沉积于PAN基炭纤维上,采用扫描电子显微镜对炭纤维表面电沉积钇的表面形貌进行了观察.通过钇的电沉积电量来调节钇在PAN基炭纤维表面的担载量,采用X射线衍射分析仪考察了不同钇担载量对不同热处理温度下PAN基炭纤维的催化石墨化效果,通过Scherrer和Bragg方程分别计算了石墨表观微晶尺寸(Lc)和(002)面的层间距(d002).结果表明,钇电沉积层对PAN基炭纤维具有明显的催化石墨化作用,在钇担载量为20%、热处理温度为2 400℃时,层间距d002值最小,为3.362,相应的石墨化度为90%.钇对PAN基炭纤维的催化石墨化机理遵循碳化物分解和碳的熔解析出机理.     

电沉积铁基非晶镀层的性能研究

采用电沉积工艺制备了Fe-P非晶镀层,并研究了Fe-P非晶镀层在加热过程中镀层结构与硬度的变化趋势,结果表明:该镀层在300℃左右开始晶化,在330℃左右Fe-P合金开始转变为α-Fe(P)固溶体,到370℃左右铁磷化合物FexP(X=1,2,3)从α-Fe(P)固溶体中脱溶析出,由于固溶强化和弥散强化的作用导致镀层硬度增大,并在370℃达到最大值,当热处理温度继续增高至460℃后,镀层中弥散相粒子逐渐长大,即发生Ostwald熟化现象,从而导致镀层硬度快速下降。     

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.     

镧对呋喃树脂炭的催化石墨化

报道了镧对呋喃树脂炭的催化石墨化.把氯化镧均匀分散在呋喃树脂中,然后在180℃左右固化,600℃炭化;最后将含有镧的呋喃树脂炭于不同温度下进行热处理.采用X射线衍射分析仪考察镧对呋喃树脂炭的催化石墨化效果,通过Scherrer和Bragg方程分别计算石墨表观微晶尺寸(Lc)和(002)面的层间距(d002);采用扫描电子显微镜观察炭材料的形貌变化.结果表明镧对呋喃树脂炭具有明显的催化石墨化作用;呋喃树脂炭的石墨化度随镧含量的增加而增加,并随热处理温度的升高有明显变化.在2 400℃时,石墨化效果最好,最小d002值为0.336 0nm,相应的石墨化度为93%.炭的催化石墨化机理遵循碳化物分解和碳的熔解析出机理.     

碳纤维催化石墨化的研究概况

论述了催化剂种类、含量及石墨化温度三因素对碳纤维催化石墨化反应的影响。以非金属元素硼、硅为例,从催化作用机理方面阐述了碳纤维在催化石墨化过程中微观结构的变化及宏观力学性能的改变,并对催化石墨化技术的研究发展进行了展望。     

中温沥青炭的催化石墨化

将质量分数为0.05的H3BO3、BN、B4C粉末添加到中温沥青熔体中,经固化、炭化、2 300℃石墨化处理后,以XRD表征炭的结构,探讨了硼的不同化合物对沥青炭的催化石墨化效率,并分析其机理.结果表明,三种催化剂均能不同程度地提高沥青炭的石墨化度.其中,以B4C为最佳,能够得到100%的石墨结构;BN次之,提升石墨化幅度为28%;H3BO3最差,仅7.5%.硼的摩尔分数决定硼化合物催化作用的效率.     

50 L规模电镀Fe-P非晶合金及其组合镀层

首先,在50 L规模镀槽的酸性镀液中,以黄铜为镀件,柠檬酸三钠为络合剂,硼酸为缓冲剂,电沉积Fe-P非晶合金镀层.然后,电镀光亮镍和铬,形成组合镀层Fe-P/Ni/Cr,并对其进行热处理及中性盐雾实验.结果表明:厚度分别为12.70,4.40,0.37 μm的组合镀层具有强耐腐蚀性能,各镀层间结合力良好,可替代水暖的半光亮镍镀层.     

电沉积Ni-W-P非晶合金的组织结构与耐蚀性能

研究了电沉积Ni-W-P非晶合金随热处理温度升高，其结构及耐蚀性能的变化规率。结果表明，镀态Ni-W-P合金在300℃以下温度热处理后，仍为非晶态；随温度升高开始晶化，到500℃时晶化过程结束；其腐蚀速率随热处理温度的升高增大，于500℃达到最大值，而后降低。     

碳纤维表面电沉积Ni-B合金工艺的研究

研究了碳纤维表面电沉积Ni-B合金工艺,结果表明碳纤维的预处理、镀液组分以及电解参数对沉积速度及镀层质量有明显的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)对镀层的微观形貌、结构及组分进行了分析,表明在确定的电镀条件下可获得镀层中硼的质量分数为0.8%~4%的Ni-B微晶镀层,镀层细致、均匀、致密、结合力好.     

电镀Zn-Ni-Mn合金镀层的电化学还原机理

为探索Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的电化学还原行为及电结晶机理,采用阴极极化法、循环伏安法和恒电位阶跃法研究了镀液组分浓度、镀液温度及p H值变化对Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的影响及Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积的电化学还原行为。结果表明:增大主盐浓度、减小络合剂及光亮剂浓度、升高镀液温度、减小p H值均可减小阴极极化,促进Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积;与单一金属相比,合金镀层更易沉积,且无论是单一金属沉积还是Zn-Ni-Mn合金镀层共沉积均经历了形核过程。Zn-Ni-Mn合金镀层沉积的形核方式属于扩散控制下的三维连续形核。     

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。     

碳化锆/锆涂层炭纤维的制备及其拉伸性能研究

在一定反应温度范围内以熔盐为介质通过炭纤维与金属锆反应制备出碳化锆/锆涂层炭纤维,并在反应温度为800℃时,研究反应时间对碳化锆/锆涂层炭纤维表面相组成、形貌及其拉伸性能的影响。结果表明,800℃可制备均匀致密的碳化锆/锆涂层;且随着反应时间的延长,碳化锆/锆涂层厚度略有增加;涂层后炭纤维的拉伸强度和拉伸模量比原炭纤维的相应值略有减小。     

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.     

Fe-P非晶态合金电镀工艺和镀层性能研究

测量了以氯化亚铁、次磷酸二氢钠为主盐的电镀Fe－P非晶态合金电解液的性能，包括阴极电流效率、镀液分散能力、覆盖能力和阴极极化曲线。研究了次磷酸二氯钠含量、镀液pH值、添加剂对镀液性能的影响。Fe~（2+）离子的氧化造成镀液不稳定是镀铁及铁合金的一个重要问题，对影响Fe~（2+）离子氧化的因素进行了试验。分析了镀层化学成分，确定了镀层结构，通过差热分析和硬度测量研究了镀层结构的转变。直流电镀所得Fe－P非晶态合金镀层很脆，用交直流迭加电流电镀可以使镀层韧性得到很大改善。     

石墨化过程中元素铁对PAN基碳纤维成分及结构的影响

运用EA、Raman和XRD等方法分别研究了PAN基碳纤维石墨化过程中非结构型成分铁对碳纤维中C、N、H等结构型成分、化学结构和聚集态结构的影响,探讨了碳纤维成分变化与结构演变的关联关系。研究表明,元素铁对碳纤维中N元素的逸出具有较强的催化作用,碳纤维中C元素含量由于N元素被催化脱除而提高的更快;元素铁催化脱氮减少了碳纤维结构重排中的能耗,从而有利于碳纤维中的乱层结构碳向石墨结构碳的转变;同时,元素铁促进石墨片层基面宽度（L_a）增长;由于N元素沿纤维径向地逸出,元素铁催化脱氮产生的气胀作用力阻碍石墨片层的堆叠,因此铁对石墨片层层间距（d₀₀₂）几无影响,层间距的发展主要体现温度效应。     

时效工艺对Mn-Cu-Al阻尼合金性能的影响

采用真空中频感应熔炼技术制备了Mn-Cu-Al阻尼合金,经840℃×0.5 h固溶处理后按不同温度、时间进行时效热处理,借助相关仪器分析了时效工艺对锻态Mn-Cu-Al合金的阻尼性能与力学性能的影响.结果表明,Mn-Cu-Al合金在时效过程中发生调幅分解形成了局部富Mn区,冷却后获得马氏体孪晶,且随时效保温温度提高与时间的延长,硬度逐渐增大,阻尼性能先增加后减小,在430℃保温1 h,Mn-Cu-Al合金阻尼性能最佳.     

激光石墨化沥青基碳纤维的力学性能研究

为提升沥青基碳纤维的力学性能,采用自制的激光超高温石墨化装置对中间相沥青基碳纤维进行石墨化处理。通过改变实验过程中的激光功率、牵伸力及碳纤维直径等3个因素制备了多组样品,研究了沥青基碳纤维拉伸强度随温度的变化规律,并分析了石墨化过程中牵伸力及碳纤维直径对其力学性能的影响。结果表明：沥青基碳纤维石墨化能承受的最大激光功率为360 W,对应的温度约为3 050℃,在此条件下处理得到的碳纤维拉伸强度由1.0 GPa提升至2.5 GPa;在碳纤维的承受范围内,其力学性能随着温度、牵伸力的增加而提高;直径较小的碳纤维力学性能提升更大。