钍—钨阴极材料碳化工艺研究

阐述了钍-钨(Th-W)阴极材料碳化处理的作用,对影响碳化质量的若干处理工艺进行了研究和改进,提高了碳化质量,从而给出提高钍-钨阴极性能的途径.     

高温快速直接碳化制取超细碳化钨粉末

采用由仲钨酸胺（APT）还原制取的蓝钨为原料，配碳并添加w=0.5％的VC，用高纯汽油作湿磨介质，在球磨筒中研磨36h后，采用自己设计的双筒圆舟作烧盘，在碳管炉中高温直接碳化，碳化温度为1400℃，保温时间为30min。采用上述条件成功制取了平均费氏粒度为0．3－0．5μm的WC粉末。此工艺方法比采用三氧化钨直接真空碳化的方法产量提高一倍以上，具有高效率、低成本的特点，适合大规模生产。     

钨─钴混合氧化物直接气相还原／碳化相变过程

用ＸＲＤ和ＳＥＭ对钨－钴混合氧化物（Ｗ２０Ｏ５８＋Ｃｏ３Ｏ４）的氢还原及在不同组成的Ｈ２／ＣＨ４混合气体中的碳化过程进行了研究．结果表明，在８５０℃以上氢还原产物是α－Ｗ＋Ｃｏ３Ｗ＋Ｃｏ７Ｗ６三相混合物．纯蓝钨（Ｗ２０Ｏ５８）或钨－钴混合氧化物都能在较低的温度下（９００～１０００℃）被甲烷气相碳化成ＷＣ，碳化速度和游离碳的析出均与碳化温度及Ｈ４／ＣＨ４混合气相的组成有关．作者给出了最佳的碳化工艺条件     

浅析混凝土短期深度碳化的原因及预防措施

混凝土碳化是影响其耐久性的重要原因,短期深度碳化大大降低了混凝土的耐久性。本文通过对某工程短期混凝土深度碳化现象,分析碳化原因从而找到解决的办法,以提高混凝土的质量。     

钢筋砼的碳化及其防治

本文分析了砼碳化产生的机理以及影响碳化的因素,砼的碳化深度与施工质量水灰比、保护层厚度、骨料粒径、使用环境条件等等因素有关,砼碳化深受随着水灰比的增大而增加。最后提出了砼碳化的预防及治理措施。     

PAN基低温碳化纤维的性能及应用

该文研制了碳化温度在600～900℃的聚丙烯腈(PAN)基低温碳化纤维,采用化学元素分析仪、广角X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪分析了纤维的化学成分及微观结构,测试了纤维的力学及电学性能。结果表明:随着碳化温度的升高,纤维中碳元素质量分数提高,部分氮、氢、氧元素被去除;纤维线密度和断裂伸长率下降,体密度和拉伸强度上升;碳化过程中纤维内部乱层石墨结构体积分数提高,导致纤维体电阻率下降;低温碳化纤维/树脂复合涂层具有良好的防静电性能。     

应力状态下混凝土的碳化试验研究

进行了碳化环境下预应力混凝土试件的耐久性试验研究，阐述了在应力和碳化共同作用下的混凝土结构破损机理及规律．试件为无应力、弯曲受拉和直接受压的应力状态，采用加速碳化的试验方案．分别引进kws和χσ反映碳化深度与混凝土质量、强度和应力水平的关系，建立了应力状态下的混凝土碳化深度的多因素预测模型．结果表明：拉、压应力分别加快和减缓了混凝土的碳化速率，且应力越大；碳化速率的改变越大；χσ可以反映碳化速率的变化趋势．施加预应力能够控制混凝土裂缝的发展、消除或限制裂缝的宽度，因此，预应力混凝土结构的耐久性比普通混凝土结构的耐久性更好．     

再生块体/骨料混凝土中不同界面的碳化性能及孔隙特征

科学把握再生块体/骨料混凝土的耐久性能，是促进该类混凝土工程应用的基础前提。为揭示再生块体/骨料混凝土中石子-砂浆界面、新砂浆-旧砂浆界面的碳化性能，开展了这2类界面以及砂浆基体的快速碳化对比试验，并对新砂浆-旧砂浆界面及其附近的孔隙率进行了背散射电子图像分析。研究发现：无论是石片-砂浆试件还是砂浆-砂浆试件，界面处的碳化深度都大于砂浆基体，且越靠近界面的部位碳化程度也相对越大，呈现出较明显的二维碳化叠加现象；石片-砂浆试件的界面碳化深度为26～46 mm，而砂浆-砂浆试件的界面碳化深度仅为7～15 mm，即与新砂浆-旧砂浆界面相比，石子-砂浆界面的碳化深度明显更大，是抗碳化能力更弱的一类界面；新砂浆的水灰比对新砂浆-旧砂浆界面的碳化性能影响较大，相关的碳化深度降幅介于15%～52%之间，而旧砂浆水灰比对该类界面的碳化性能影响不明显；新砂浆水灰比一定时，新砂浆-旧砂浆界面的孔隙率随着旧砂浆水灰比的改变几乎没有变化，而旧砂浆水灰比一定时，该类界面的孔隙率随着新砂浆水灰比的减小明显降低。实际工程中，通过控制新砂浆的水灰比，可有效改善新砂浆-旧砂浆界面的抗碳化性能。     

钨和钽丝碳化后的结构变化及其对金刚石成膜质量的影响

本文利用金相分析、Ｘ射线衍射等方法，对ＨＦＣＶＤ法沉积金刚石薄膜时使用的钨丝和钽丝在不同碳化条件下灯丝成分和结构变化作了分析研究，解释了碳化钽丝表面色泽金黄的原因，并在相同沉积条件下，比较了使用碳化和未碳化灯丝对生长金刚石薄膜的影响。结果表明，使用碳化灯丝生长的金刚石薄膜的石墨含量少，金刚石膜的质量和生长速度有所提高。     

酚醛树脂碳化产物作为锂离子电池碳电极材料（Ⅰ）：——树脂碳化产物的组成和

测试分析了碳分处理处理对酚醛脂碳化产物组成和结构的影响，实验结果发现酚醛树脂６２０℃碳化处理后的样品已开始出现微弱的（１００）晶面衍射峰，表明已产生了一些石墨微晶，但１０００℃处理的酚醛树脂碳化产物石墨化程度还较低，仍属于无定形碳范围，实验结果表明：树脂碳化产物中各元素的质量分数均随着碳化处理温度升高呈现规律性变化，其中碳随着碳化处理温度升高而增大，氢、氧则下降；在相同碳化条件下氢比氧有着更强的脱出能力，碳化处理温度和气氛对树脂碳化产物的比表面积都有着较强的影响，而气的影响表现得更为强烈。     

炭负极材料的炭化制备工艺对锂离子电池充电放电性能的影响

以Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂为炭化预聚体 ,制备出了锂离子电池炭负极材料 ,考察了炭化制备工艺对炭负极材料充电放电性能的影响。实验结果表明 ,采用Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂制备锂离子电池炭负极材料时 ,炭化处理温度并不是越高越好 ,而是在一定温度范围内 ,低温处理样品的充电放电容量反而比高温处理样品的要高 ;在还原性气氛中炭化处理样品的充电放电容量明显高于惰性气氛中炭化处理的样品。实验数据还表明 ,在相同处理条件下 ,树脂炭化产物的粒度越小 ,制备出的锂离子电池炭负极材料的充电放电容量就越大     

N,S双掺杂碳纳米材料的合成及ORR性能研究

以生物质荆芥杆为前驱体,在N2气氛的保护下经高温碳化制备出了一种新型的用于燃料电池阴极氧还原的N、S双掺杂的非金属电催化剂,并研究了不同热解温度和洗涤条件对其催化性能的影响.结果表明,800℃热解及40℃稀盐酸洗涤所得产物的催化性能最优:在0.1mol·L-1 KOH溶液中,一步四电子还原过程,具有优异的催化氧还原活性、抗一氧化碳中毒以及抗甲醇干扰能力.     

海藻酸钠修饰LDH制备多孔炭及其电化学性质

研究分别以Mg-Al-LDH,Zn-Cr-LDH和Mg-Cr-LDH为模板,海藻酸钠为前驱体在600℃下炭化制备的多孔炭发现,多孔炭的BET比表面积从173m2/g增加到497m2/g,而海藻酸钠自身炭化所得多孔炭的比表面积仅为95m2/g。电化学研究表明,以Mg-Cr-LDH为模板制备的多孔炭(PC—4)电极的循环伏安曲线图形更接近矩形,阴极和阳极过程基本对称;在恒电流充放电实验中,50mA/g的电流密度下PC—4电极的电容为92F/g且电流密度为500mA/g时充放电循环1000次后电容损失小于1%。比表面积、孔结构和电化学研究表明,海藻酸钠修饰LDH制备的多孔炭具有作为超级电容器电极材料的潜在价值。     

钢渣免烧砖碳化影响因素研究

针对钢渣制品在使用过程中存在安定性不良的问题,本文通过钢渣免烧砖碳化试验,从钢渣粒度、碳化时间、CO2气体压力、物料水分和成型压力5个方面探讨了钢渣免烧砖中钢渣碳化的影响因素。在试验范围内,这5个因素对碳化增重量和试块强度均产生明显影响,但影响趋势不尽相同。X射线衍射、扫描电镜和能谱成分分析表明,钢渣碳化后形成了大量细棒状的Ca CO3晶体。碳化后试块压蒸安定性合格,抗压强度≥15 MPa。对钢渣进行碳化制作免烧砖,能充分利用钢渣,吸收温室气体CO2,节约能源和养护时间,是钢渣利用的有效途径。     

The structural changes of blood pyropolymers and their beneficial electrocatalytic activity toward oxygen reduction

There is a growing interest in designing more effective fuel cell cathode catalyst precursors.Here the partial pyrolysis of animal bloods has been used to produce the blood pyropolymers,which are an intermediate substance between a polymer and carbonaceous material.These pyropolymers were yielded by carbonization process below 600°C.The structural changes in the pyropolymers were characterized by X-ray diffraction,and their formation was checked by micro-IR spectra,thermogravimetric and differential thermal analysis.Their potential electrocatalytic properties were evaluated using the linear sweep voltammetry in the O2-saturated KOH solution.It is found that the process of pyropolymer formation began about 200°C and completed around500°C.The change of particle phase depends on the formation of the pyropolymers,but has no effect to their internal carbon structures which are controlled by pyrolysis process only.Meanwhile,it is confirmed that the crystalline phases in the pyropolymers can exist at the surface of heat-treated materials.It can be also found that the carbon materials are active toward oxygen reduction and their activity is associated with the carbonization level.Our study will stimulate the designers to design the highly active catalysts by using native blood pyropolymers as the precursors.     

新型锂电池正极材料多硫化碳炔的研究

为克服锂/硫电池的正极材料单质硫的导电性差、放电产物的部分溶解导致电池性能下降等问题,设计并制备了一种新型正极材料多硫化碳炔。通过核磁共振、拉曼光谱、X-射线及SEM等手段对其进行了研究,并得到其形态及结构信息,证明材料具有“主链导电、侧链储能”的结构。通过充放电性能测试及循环伏安测试对其电化学性能进行了研究,结果表明该材料具有较高的充放电效率与良好的循环性能,0.4mA/cm²的放电条件下60次循环后比容量可以达到400mAh/g,充放电效率接近100%。     

浅谈电解液对阴极铜质量的影响

针对某厂高镍、氧含量的阳极电解生产过程中出现的阳极易钝化、槽电压高、阴极铜表面结晶质量差等系列问题,探讨分析原因,认为是电解液的成分及其相关的物理参数直接影响阴极铜的表面质量,并提出几点生产工艺调整建议：适当降低硫酸浓度、铜离子浓度和电流密度;提高进液温度、改进进液方式,并加大电解液净化量;在火法精炼氧化还原操作时,氧的质量分数控制在0.1%以下.实践表明,按照建议调整工艺参数后,工艺指标正常,阴极铜质量达标.     

既有钢筋混凝土桥梁碳化可靠度评估方法

讨论了钢筋混凝土结构的混凝土碳化机理及碳化深度模型,给出了适合于既有钢筋混凝土桥梁可靠度分析的混凝土碳化深度表达式．以混凝土碳化至钢筋表面作为结构的耐久性失效极限状态,建立了以现时刻为分析时间起点的混凝土碳化可靠度分析及剩余碳化寿命预测模型,并研究了其实用近似计算方法．以一座实际钢筋混凝土桥梁为例,对其碳化可靠度及剩余碳化寿命进行评估,为该桥的维修加固决策提供参考依据．