煤系石墨氧化过程中结构变化研究

以湖南新化、郴州两地不同石墨化程度的煤系隐晶质石墨为原料,采用改进Hummers法,制备出系列氧化石墨,然后利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对石墨原料及系列氧化产物进行表征。结果表明,经氧化后两个地区石墨化不同的石墨结构层上均接有羟基(C-OH)、环氧(C-O-C)、羧基(COOH)或羰基(C=O)等含氧官能团,高锰酸钾的用量和原矿的石墨化程度对氧化石墨的难易和产物的结构无序程度均有影响。低石墨化程度的石墨较高石墨化程度的石墨易于被氧化。随着KMnO_4用量的增加,两种石墨的结构无序程度都逐渐增加,但在相同的KMnO_4用量下,低石墨化度的石墨氧化产物的结构无序程度更高。推测一方面是隐晶质石墨的粒径偏小,与高锰酸钾及溶液的接触面积较大,另一方面是低石墨化度石墨C-C多,化学活性较强,易被氧化。此外,高石墨化程度的石墨氧化后的最大层间距大于低石墨化度石墨氧化后的最大层间距。     

FCC油浆与煤沥青共炭化制备针状焦

针状焦的应用极其广泛,主要应用在炭材料方面。针状焦的性质好坏取决于原料的组成,因此原料的性质对针状焦的合成有重要的影响。以FCC油浆与煤沥青为原料,经共炭化制备针状焦,考察了共炭化条件以及不同原料比例对针状焦的影响。结果表明,利用FCC油浆与煤沥青按适当比例和焦化条件共炭化之后的原料制备的针状焦具有发达的纤维结构、优异的双电层和电容特性。     

多场作用下海水淡化温度响应

探究多场作用下海水蒸发速率的温度响应关系.实验结果表明,超声波与磁场协同作用时,海水温度55℃以下主要表现出超声波的作用效果,超过55℃磁场作用表现明显.超声波与自由表面波频率相近时发生共振,使空化作用产生的微米级液滴能够克服表面张力,从宏观上加速海水蒸发;微观上,磁场作用改变水分子及团簇的结构、盐离子的热运动,进一步改变海水黏度、扩散系数等传递特性.两者的协同作用可为海水淡化提供新的思路.     

各向同性石墨结构与工艺条件的关系

对比研究国外石墨IG-11、NBG-18和国产石墨HSM-SC的各向同性度、气孔直径、气孔形貌和微晶状态,探讨其结构差异.研究发现,国外石墨在各向同性度的控制上优于国产石墨;采用细颗粒配料方式下焦颗粒平均直径对石墨内部气孔直径的大小影响较大;在相同工艺条件下,采用细颗粒配料方式的石墨力学性能更好;细颗粒各向同性石墨质量与改进混捏均匀性有重要联系;利用X射线衍射谱中石墨(002)衍射峰的半高宽可以定性评价石墨化程度.探讨了国外各向同性石墨制备工艺中值得借鉴的地方.     

电厂碳钢蒸汽管道石墨化诊断

本文对碳钢蒸汽管道石墨化常用的诊断方法——金相分析法、化学分析法、机械性能试验法进行了探讨。并将密度法、超声波法应用于石墨化的诊断,实验证明密度法和超声波法用于石墨化的诊断是可取的。     

电纺PAN纳米纤维的石墨化调控及对NO的催化性能

为提高碳纳米纤维在接近室温下(20℃)对低浓度一氧化氮(NO,50 mg/L)的催化氧化性能,采用高压静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)基碳纳米纤维,经预氧化、碳化和活化处理工艺,得到了具有高孔隙率和高比表面积结构的碳纳米纤维(PCNF);通过对纤维的碳化和活化温度(800、850、900、950℃)的调控,获得了一系列具有石墨化度且孔结构和比表面积可控的多孔碳纳米纤维;将制备的碳纳米纤维用于接近室温下(20℃)对低质量浓度NO(50 mg/L)的催化氧化脱除。结果表明:不同碳纳米纤维的石墨化度对低浓度的NO呈现出不同的催化活性,同时对碳纳米纤维的孔结构和比表面积也有规律性的影响,当石墨化度为0.85时对NO的催化氧化效率最大为3.4%。     

电厂碳钢蒸汽管道石墨化诊断

本文对碳钢蒸汽管道石墨化常用的诊断方法－金相分析法、化学分析法、机械性能试验法进行了探讨。并将密度法、超声波法应用于石墨化的诊断，实验证明密度法和超声波法用于石墨化的诊断是可取的。     

孔板空化强化制备京尼平-壳聚糖载药纳米微球的工艺研究

以5-氟尿嘧啶(5-Fu)为模型药物,京尼平为交联剂,采用几何孔板空化强化乳化交联过程制备壳聚糖纳米微球,考察了孔板结构、入口压力、出口压力、交联温度、交联时间对空化数及其对微球平均粒径的影响,并与传统工艺进行了比较.结果表明:空化强度对微球的粒度大小存在显著影响;开孔率小,比周长大的几何孔板更有利于制备出超细粒度的纳米级微球.优化工艺参数为:单孔且孔径为3.0 mm的孔板,孔板入口压力0.28MPa,孔板出口压力0 MPa,交联温度60℃,交联时间40 min,制得的微球粒度最小为292.6 nm,孔板空化强化制备的微球粒度明显小于传统工艺制备的微球粒度.红外光谱(FT-IR)结果表明,在孔板空化作用下,模型药物5-Fu成功负载于壳聚糖微球中,且其结构未被破坏,说明孔板空化适用于强化乳化交联过程制备可负载药物的纳米级壳聚糖微球.     

锂在锂离子电池石墨电极中电化学嵌脱层的可逆性

对石墨化热处理温度与其充放电性能的关系以及锂在石墨负极中不能可逆嵌脱的原因进行了研究。在不同的最高热处理温度（tmax为2000，2250，2750，3000℃）下对石油焦和针状焦进行石墨化处理，采用X射线衍射、Raman光谱法研究了试样的晶体学参数，采用恒电流法、原位XRD法研究了锂在上述材料中进行嵌脱层时的容量和可逆性。研究结果表明：为了获得最佳电化学性能的负材料，必须针对不同的原材料采取合适的热处理工艺；为了避免放电过程中石墨微晶层离，石墨化程度不能太高，碳层平面之间必须有一定数量的sp^3键相联。     

声加工技术及其参数的检测与控制

介绍了功率超声应用于生物材料处理方面的研究背景;揭示了"超声空化效应(cavitation)"的本质;提出了一种通过检测声化反应效果来估计声空化率的方法;为了提高超声波对介质的作用效率,研究了提高声空化率的多种途径和方法,特别是超声场的参数(频率、功率密度、波型等)对声空化率的影响和调节方法.结合超声强化萃取中药技术的推广应用,验证了文中所述方法的先进性和实用性.     

接地工程用高导电率煅烧石油焦炭的研制

为了研究高导碳粉添加量、烧结温度和烧结时间对煅烧石油焦炭电阻率的影响,进而优化其电阻率,采用硝酸铵溶液电化学氧化法对煅烧石油焦炭进行二次石墨化处理.通过添加高导碳粉、合理控制烧结温度和烧结时间,制备了高导电率煅烧石油焦炭.结果表明,从经济性和改性效果综合分析,宜在高导碳粉质量分数为20%,烧结温度为850 ℃,烧结时间为90~100 min的条件下进行烧结.所提出的煅烧石油焦炭石墨化方法工艺简单、成本低,可以明显提高电导率.     

超声波作用下渣油临氢热裂化反应机理

采用高温高压超声波反应器对惠州炼化的减压渣油进行超声波作用下的临氢热裂化反应,考察气相产物组成、液相产物组成、反应生焦SEM 形貌及元素分析,探讨在超声波作用下渣油临氢热裂化反应机理。结果表明,超声波作用下的渣油临氢热裂化反应的气相产物收率无明显差别,轻油收率略有增加,生焦率降低;焦炭的颗粒棱角比较圆滑,出现孔道结构,说明在超声波作用下,渣油临氢热裂化反应主要按自由基热反应机理进行,超声波的空化作用可促使渣油发生裂化反应,因此轻油收率略有增加,超声波的机械效应使悬浮在渣油中的生焦前驱物剧烈震荡,阻止其聚合,从而减少了结焦;焦炭中Ni元素的大量增加说明了催化剂为结焦提供结焦中心。     

脉冲电场对球墨铸铁第二阶段石墨化中珠光体转变的影响

通过实验研究了脉冲电场对球墨铸铁第二阶段石墨化过程中珠光体转变的的影响。进而分析了脉冲电场作用下基体中石墨晶核的数量增加，有效地缩短了珠光体分解时碳原子的扩散距离，从而加速了第二阶段石墨化过程中珠光体的转变。研究结果表明：脉冲电场加快了第二阶段石墨化过程中珠光体的分解速度，使基体中的铁素体量增加。     

磁声耦合防蜡技术研究与现场应用

油井结蜡造成抽油杆超负荷运行,影响到抽油杆的使用寿命,由于结蜡严重而引起的油井作业在维护性作业中所占比例也较高.在室内实验条件下对延长油田的含蜡原油分别进行变频、变功率的磁场、超声波以及二者耦合处理,实验证实,在参数为超声波功率20W、频率20kHz以及磁场功率800W、频率2kHz的耦合处理后,原油降粘效果最好;含蜡量减少,原有粗大的蜡晶结构被破坏.现场应用表明,在相同的工况条件下,安装了防蜡器的油井耗电量减少4.62％,产量有所增加、抽油机载荷下降5％,平均检泵周期延长2倍以上,防蝽效果明显.     

Study on the structural characteristics of graphitized carbon microcrystal prepared from PI film using X-ray diffraction technique

Ｔｈｅｈｉｇｈｌｙｏｒｉｅｎｔｅｄｇｒａｐｈｉｔｅｆｉｌｍｗｉｔｈａｄｅｆｉｎｉｔｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ,ｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍａｒｏｍａｔｉｃｐｏｌｙｉｍｉｄｅ(ＰＩ)ｔｈｉｎｆｉｌｍａｓａｎｏｒｉｇｉｎａｌｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｔｒｅａｔｅｄｂｙｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｇｒａｐｈｉｔｉｚａｔｉｏｎ,ｂｅｃｏｍｅｓａｓｐｅｃｉａｌｌｏｗｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｌｉｄｍａｔｅｒｉａｌａｎｄａｒｏｕｓｅｓｗｉｄｅｉｎｔｅｒｅｓｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓａｔｔｒａｃｔｉｖｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｒ…     

炭化温度对木质素导电炭石墨化结构的影响

为了分析和探索导电炭在不同炭化温度下石墨化的特性,以Ni（C4H6O4Ni·4H2O）为催化剂,木质素为原料,催化炭化制备生物质导电炭.通过X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和拉曼光谱分析手段对导电炭石墨化结构进行表征.结果表明,当木质素炭化温度为500 ℃时,可能开始出现石墨化现象,温度升高,D峰的半峰宽逐渐减小,两峰积分面积比值R值逐渐减小,石墨化程度更高,结晶更完整.炭化温度在1 100 ℃时,电阻率能达到0078 Ω·cm,石墨化度达到837％.炭化温度越高,导电炭的电阻率越小,层间距越小,石墨状微晶结晶度越高,d002晶面间的层间距越接近石墨d002层间距.     

堆焊过程中横向磁场对镍基高温合金组织和性能的影响

在镍基高温合金等离子弧堆焊过程中引入横向交流磁场,利用磁场的作用来提高堆焊层的性能。在堆焊过程中,调节磁场参数和焊接工艺规范,并对不同参数下的堆焊层进行硬度试验、磨损试验以及显微组织进行分析,结果发现适当磁场参数产生的电磁搅拌不仅可以细化堆焊层金属的组织,而且可以控制堆焊层中硬质相的数量及分布形态;从而改善堆焊层金属的硬度和耐磨性。此外,电磁搅拌还能减小堆焊层化学成分不均匀性,提高堆焊层的塑性和韧性,降低结晶裂纹和气孔的敏感性,提高堆焊层金属的综合力学性能,全面改善堆焊层的质量。