石墨层间化合物合成的动力学理论初探

本文将ＦｅＣｌ３ 石墨层间化合物的形成过程分成插入剂演化、传输、吸附、插入、扩散、成阶等步骤,分步骤地探讨了其动力学机理,并通过计算分析了各个反应步骤对时间的影响     

Li修饰的石墨炔纳米管储氢性能的第一性原理研究

储氢材料的性能直接影响环保能源氢的使用,基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了石墨炔纳米管被Li原子修饰后的储氢性能.结果表明:由γ相石墨炔片卷曲得到的石墨炔纳米管结构的稳定性高;优化结构后发现单个Li的最稳定的修饰位是在单胞石墨炔纳米管的乙炔键所围成的十二元环处;在修饰位上逐步添加氢分子进行分析后,得到最大吸附数为7个氢分子的结果,吸附氢分子的质量比达到2.34 wt%.这与之前未修饰和用其他原子修饰后的石墨炔纳米管吸氢性能相比具有明显优势,为设计和制造储氢材料提供了有力的理论依据.     

高温SiC/Al2O3复合抗氧化涂层性能的研究

本文通过SiC及SiC/Al2O3复合涂层抗氧化性能的研究，认为采用高温浸渗工艺，在石墨制品表面形成的SiC涂层与基体有合理的界面结构，该涂层能对石墨制品起到良好的抗氧化防护作用。而SiC/Al2O3复合涂层使石墨制品具有更佳的抗氧化能力。     

铜基石墨密封材料的摩擦磨损性能研究

为研究液体火箭发动机密封材料——铜基石墨材料的摩擦磨损规律,采用销盘试验考察了铜基石墨材料在干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损性能和磨损机理,探讨了速度、载荷、摩擦温升对材料摩擦磨损性能的影响,结果表明:水润滑条件下不易形成铜基石墨转移膜,所以水润滑时的摩擦因数比干摩擦时的摩擦因数大;水润滑下,磨损机理为黏着和磨粒磨损,适当增加载荷、降低速度有利于降低铜基石墨材料的磨损率;干摩擦下,磨损机理为黏着磨损,适当降低载荷、提高速度有利于降低铜基石墨材料的磨损率。     

石墨基炭材料的制备及其性能

以天然鳞片石墨为原料,高锰酸钾(KMnO_4)、浓硫酸(H_2SO_4)、过氧化氢(H_2O_2)、乙酸(CH_3COOH)为氧化插层体系,采用化学氧化法制备石墨基炭材料.采用7因素3水平正交试验L_(18)(3~7)研究不同氧化插层体系配比对石墨基炭材料膨胀体积的影响;通过拉曼光谱(RSM)、扫描电镜(SEM)、比表面积及孔径测定仪(BET)表征石墨基炭材料的性能.结果表明:当氧化插层体系配比为m(KMnO_4(g))∶V(H_2SO_4(mL))∶V(H_2O_2(mL))∶V (CH_3COOH(mL))=1∶10∶2∶2时,在40℃恒温水浴下搅拌60 min,80℃下干燥4 h制备得到可膨胀石墨;然后,在700℃下高温膨胀得到石墨基炭材料.在该条件下得到的石墨基炭材料的最大膨胀体积为230 mL/g.经氧化处理过的石墨高温膨胀后石墨层结构发生了明显变化,无序度增加,结晶度减小;石墨基炭材料的外观蓬松,呈卷曲状,层间孔隙大小明显;最大吸附量可达到75.9 cm~2/g,具有较好的吸附性能;最大孔隙结构直径为369.10nm,具有发达的孔隙结构.本研究成果可为石墨基炭材料的制备提供方法和应用依据.     

烟筒山隐晶质石墨的矿物学特征及其成因指示意义

采用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和激光拉曼光谱等方法, 研究吉林省烟筒山隐晶质石墨的矿物学特征及其对矿床成因的指示意义。矿石样品中石墨微晶的直径L_a=59~175 nm, 堆叠高度L_c=32~93 nm; 石墨化程度值在0.573~1.000之间, (002)层面间距在 0.3352~0.3370 nm范围内变化, D₁峰与G峰的强度比值分布在0.07~0.28之间, 据此计算得到变质温度范围为526~622℃, 平均561℃, 表明其变质程度可达普通角闪石角岩相。矿石光薄片中不同位置石墨的石墨化程度变化较大, 含Fe矿物附近石墨化程度更高, 指示石墨的结晶过程中受到含Fe化合物的催化作用。     

气缸套用钼铌微合金化高强度珠光体基灰铸铁的组织性能

制备了两种气缸套用含有微量钼和铌元素的高锰(w(Mn)=2.0%～2.1%)和低锰(w(Mn)=0.2%～0.3%)新型合金灰铸铁,对比分析了不同孕育剂孕育处理后新型合金灰铸铁的组织和性能。研究结果表明:稀土+硅钡孕育处理的高锰合金灰铸铁的硬度最高,可达到321HBW,抗拉强度达408 MPa。硅锶+硅钡孕育处理的高锰合金灰铸铁抗拉强度最高可达425 MPa,相应的硬度值为296HBW。高锰合金灰铸铁稀土+硅钡孕育处理后得到的是片状A型石墨,而高锰合金灰铸铁硅锶+硅钡孕育处理和低锰合金灰铸铁硅锶+硅钡孕育处理后得到的是片状A型石墨及部分细小弯曲的D型石墨的混合组织。不同孕育处理后的灰铸铁拉伸断口形貌均呈现出典型的脆性断裂特征。从综合性能上考虑,稀土+硅钡孕育处理后的高锰合金灰铸铁是性能较为优异的高强度合金灰铸铁。     

20批明胶空心胶囊中铬含量的测定

采用微波消解法对处理好的明胶空心胶囊样品进行消解，控温电热板赶酸；采用石墨炉原子吸收分光光度法，在波长为357.9 nm的条件下测定明胶空心胶囊中铬的含量；依据2010年版《中国药典》中对明胶空心胶囊中铬含量的最新标准，考察了20批明胶空心胶囊中痕量元素铬的含量.结果表明：虽然20批空心胶囊中铬的含量各不相同，但均小于2 mg·kg-1，全部在标准范围之内；相对标准偏差在0.52%～6.41%，表明正规药厂使用的明胶空心胶囊中铬的含量均合格，可以放心服用.     

熔融盐法制备CuCl2-石墨层间化合物及形成机理

通过熔融盐法制备CuCl_2插层的石墨层间化合物(CuCl_2-GICs),探讨了加热时间、反应物配比对CuCl_2-GIC产物的阶结构、表面形貌及导电性的影响.结果表明,产物含有主阶为1阶的混阶石墨层间化合物和一定量的石墨;延长反应时间有助于增强插层效果;反应物配比对产物的阶结构组成影响较小.插层后的石墨发生了膨胀,在片层的边缘分布着较多的CuCl_2颗粒;制备的CuCl_2-GICs中CuCl_2为非化学计量比,其中[Cl~-]离子不足.CuCl_2-GICs的电导率较石墨原料有所提升,最大提升80%.     

氢氧化镁/可膨胀石墨/聚丙烯复合材料的热降解过程与燃烧行为

以可膨胀石墨(EG)和氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂，通过熔融共混法制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)复合材料(EG/PP、MH/PP和MH/EG/PP)，采用热重法研究了复合材料的热降解过程，以氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)评价研究了复合材料的阻燃性能，采用锥形量热仪研究了复合材料的燃烧行为.结果表明:MH和EG间存在显著的协同阻燃作用，在阻燃剂质量分数为60%时，MH与EG质量比为5 : 1的MH/EG/PP材料其氧指数可以达到29.7，与MH/PP复合材料相比提高了11.2%；EG与MH协同具有良好的降低热释放作用，与PP和MH/PP相比，MH/EG/PP复合材料的热释放速率峰值(peak-HRR)分别降低了73.9%和34.2%；EG和MH的协同作用大幅度降低了MH/EG/PP的质量损失速率；结合残炭的形貌结果，揭示了EG和MH协同阻燃机理的关键在于增强了炭层的隔热和隔氧作用.