分子筛碳膜的制备

以含六次甲基四胺的热塑性酚醛树脂的乙醇溶液为涂膜液,采用浸渍法在支撑体原膜上涂膜,干燥后一步碳化制备了分子筛碳膜,有效地解决了碳膜制备中分离层易产生针眼﹑裂纹的问题,扫描电镜显示分离层与支撑体结合良好,膜表面光滑无缺陷,所制碳膜H2/CH4的分离系数达到171, H2/N2的分离系数达到74. 实验发现,涂膜液性质、支撑体的孔径以及表面粗糙度、浸渍时间对碳膜的性能有显著影响. 碳膜分离气体的机理主要为分子筛分.     

焦粉基碳吸附材料对氟离子吸附性能研究

采用废弃焦粉为原料,以NaClO为改性剂制备焦粉基碳吸附材料,考察活化温度、时间、粒径、浸渍比等对焦粉基碳吸附材料吸附性能的影响,并通过脱附实验研究了吸附材料的回收吸附性能。结果表明焦粉基碳吸附材料对氟离子具有很好的吸附效果,且平衡液浓度达到国家饮用水标准。     

废弃棉短绒模板纤维素碳化机理的研究及多孔碳的制备

以废弃棉短绒为模板,采用溶胶凝胶技术制备出新型多孔碳模板,研究了纤维素碳化的机理。多孔碳的收缩率随着树脂/棉短绒复合体中树脂含量的增大而减小;所得多孔碳的气孔率随着树脂/棉短绒复合体中树脂含量的增大而减小,也随着碳化温度的升高而减小;多孔碳的弯曲强度随着树脂/棉短绒复合体中酚醛树脂含量的增大而增大,也随着碳化温度的升高而增大。     

碳/碳复合材料的热压烧结制备工艺与力学性能

为制备力学性能优异、致密度高的航空航天复合材料,本文采用纤维液相浸渍的致密化方法和真空热压炭化工艺,以天然鳞片石墨为碳基体、国产T300型碳纤维为增强体、中间相沥青粉为浸渍剂,通过分别改变沥青与石墨的原料质量配比(P/G)、浸渍温度等工艺参数,制备了一系列高性能碳/碳复合材料。然后,对复合材料的弯曲强度、断裂韧性、显孔率及密度等性能进行测试,再通过扫描电子显微镜对复合材料的微观形貌进行分析。研究结果表明:当P/G为1,浸渍温度为300℃时,碳/碳复合材料表现出较好的综合性能。其中,平均弯曲强度可达360 MPa,断裂韧性为6.02 MPa·m~(1/2),已达国内先进水平。同时实际密度为1.75 g·cm~(-3),显孔率为1.7%,致密度可达94.6%。     

碳纤维与热解碳基体中间相沥青过渡层复合材料的制备方法

本发明涉及一种碳纤维与热解碳基体中间相沥青过渡层复合材料的制备办法。先将碳纤维预制体放红不锈钢浸渍罐中,用中间相沥青粉包埋后放入浸渍炉,存惰性气氛保护下进行真空浸渍,然后存碳化炉中,在惰性气氛保护下,采用不同升温速率分段升温、保温,进行碳化,然后放入化学气相沉积炉中用化学气相渗透法进行沉积,制成中间相沥青过渡层碳／碳复合材料成品。     

抗氧化碳／碳复合材料

详细地叔述了氧化碳/碳材料的制备、性能与应用。分析了抗氧化机制,指出,无论用硼酸盐浸渍还是用SiC涂层防氧化,其基本原理都是氧化后在碳/碳材料表面上形成一层完整的、致密的玻璃膜,这层膜抗挥发温度的高低就限定了它的使用温度。     

镁碳耐火材料的高温强度和耐热震性

碱性氧气炼钢转炉用的镁碳耐火材料内衬,在冷衬加热的最初阶段承受热震的冲击。因为耐热震的标准试验不适用于这些材料。所以,开发出适用于镁碳耐火材料的热震试验,并应用于一批不含抗氧化剂的材料。试验包括迅速加热试验砖的一个面,加热是以一定数量的热粉焊剂燃烧来达到的。试样热面3mm深处的加热速度为每分钟2500～3000K_c所发生的热震强度足以与不同的镁碳耐火材料的性能进行比较。热震灵敏度以降低常温抗折强度相弹性动态模量为特征,并发现还取决于碳的含量、结合的类型及碳化状态。材料的常温强度随碳化温度的升高而降低。但在给定的任何碳化温度范围内,随着试验温度上升一直到碳化温度,材料的强度是增强的。还发现随着碳化温度的升高和碳含量的降低耐热震性也降低。在碳含量相同的情况下(未经碳化处理和经过碳化处理这两种情况下),沥青结合材料的强度低于树脂结合材料。沥青结合材料的耐热震性比树脂结合的材料更好。     

响应面优化碳气凝胶基阴极材料制备

以天然纤维素为原料制备了碳气凝胶基电芬顿阴极材料Fe^Ⅱ/Fe^Ⅲ LDH-CCA。运用响应曲面法系统地研究了不同水平下的纤维素含量C_cel、碳化温度T_c以及催化剂生长浓度C_cata等因素对模拟废水中罗丹明B的去除率影响。采用Box-Behnken设计对各考察因素在可行范围内进行了评价。结果表明,建立的响应面二次模型可用于最优参数的预测。最佳工艺条件为纤维素含量C_cel 5wt%,碳化温度T_c 850℃,催化剂生长浓度C_cata 25 mmol/L,对初始浓度30 mg/L的RhB去除率达到84.61%,复合碳气凝胶材料表现出良好的电芬顿性能。     

晶体生长用轻质碳/碳纤维复合圆桶的制备及性能研究

利用液相浸渍—模具控制固化成型—高温碳化和石墨化—表面石墨化处理的方法制备出了晶体生长用轻质碳/碳纤维复合圆桶。轻质碳/碳纤维复合圆桶中碳纤维形成了一个X-Y-Z三维结构,使得轻质碳/碳纤维复合圆桶材料具有较低的密度(0.18 g/cm~3)、较低的导热系数[0.076 W/(m·K)]、一定的弯曲强度(0.2 MPa)和较低的总灰分含量(3×10~(-4))。     

竹炭碳磺酸的制备及其催化性能

以富含纤维素的天然竹粉为原料,通过硫酸浸渍,炭化和磺化的过程,制备竹炭碳磺酸并将其应用于纤维素水解反应。首先对改性前后的竹粉及其主要成分进行热重分析,发现硫酸能打破竹粉组分之间部分原有的化学键,促进竹粉的热解过程,使竹粉在低温下进行热解与炭化。然后系统地研究浸渍比例、浸渍液浓度、炭化温度和磺化温度等因素对催化剂活性的影响,得到催化剂最优制备条件。最后采用XRD、BET、FT-IR和SEM等方法对竹炭碳磺酸进行表征,结果表明通过合理调控温度能使竹炭磺酸具有良好的孔结构和较高的磺酸量,且磺酸量可能和芳香碳环上的活泼氢数目有关。     

C／C镜筒复合材料的性能研究

镜筒是高分辨率光学望远镜中的重要零件,其选材和加工质量的好坏及刚度直接决定着最终产品的性能。本试验研究了所研制C／C镜筒复合材料的力学、热学性能,分析了体积密度、炭纤维角度变化以及最终工艺状态对c／c复合材料热膨胀系数的影响。研制的C／C复合材料试验件环向拉伸强度≥160MPa,-40E～60℃线膨胀系数仅为-0．09×10^-6 ／K,在满足各项性能指标要求的基础上,成功通过正弦、脉冲振动、动力冲击、真空出气性、光反射等一系列试验考核。     

快速液相气化法制备碳/碳复合材料研究进展

快速液相气化沉积是目前高温复合材料制备工艺中致密化效率最快的一种方法，比传统等温CVI技术要快2个数量级以上，可大幅度降低制备成本。文中介绍了这一快速致密化技术的基本原理，方法特点，分析了该技术快速致密化的根本原因；概述及探讨了国内外对该技术在工艺及模拟方面的研究现状及存在的问题；最后展望了液相气化致密技术的应用前景。     

C／C复合材料的工程化致密技术进展

20世纪90年代以来，世界各国均致力于开发C／C复合材料的工程化致密技术，以达到降低成本，拓展民用领域的目的。经过20多年的艰辛攻关，在快速化学气相渗透和新型液相浸渍炭化致密技术方面取得了长足的进步，为拓展C／C复合材料在民用领域的应用，奠定了良好的基础。     

CVI工艺参数对C／C复合材料均匀致密化的影响

CVI工艺参数对炭／炭（carbon／carbon,C／C）复合材料的致密化速率、密度分布和性能有重要的影响,通过控制工艺参数可以在保证致密化速率的同时获得密度均匀分布的C／C复合材料,本文讨论了AS／VR比值、碳源气体、碳源气体分压、沉积温度和气体滞留时间对C／C复合材料均匀致密化的影响及这几个工艺参数的协同作用。     

限域变温强制流动CVI工艺制备C／C复合材料的组织及力学性能特点研究

分析了采用限域变温强制流动CVI工艺制备C/C复合材料的组织及力学性能的特点,结合C/C复合材料的组织形成规律和组织对性能的影响规律,详细研究了在同一工艺条件下所获得的具有不同组织和不同力学性能的C/C复合材料的力学性能及组织分布规律,并从微观组织结构的角度对力学性能的变化规律给予解释。     

俄罗斯航空刹车用C/C复合材料的研究现状

介绍了俄罗斯航空用Ｃ／Ｃ复合材料的发展现状、工艺路线、应用状况,并对工艺特点进行了评价。     

有机物浸渍/涂敷-固化-碳化法制备膨胀石墨基低密度炭/炭复合材料

在膨胀石墨基炭／炭复合材料研究领域，国内外研究者采用的制备工艺大多为有机物浸渍-固化-碳化法。本文介绍了采用此制备工艺的两种膨胀石墨基低密度炭／炭复合材料的一些研究工作：一种材料为以膨胀石墨基炭／炭低密度复合材料活化后制取块状成型活性炭；另一种为利用膨胀石墨基炭／炭低密度复合材料作为绝热材料。     

高温下炭/炭复合材料对钛合金组织及性能的影响

将炭／炭复合材料与钛合金紧密接触并进行高温热处理，采用SEM、EDX、光学显微镜和三点弯曲测试，研究其高温热处理后炭／炭复合材料对钛合金组织结构和力学性能的影响。结果表明：炭／炭复合材料与钛合金在高温下几乎不发生反应；炭／炭复合材料中的碳元素未进入钛合金结构中；随热处理温度的升高和时间的延长，钛合金的室温弯曲强度减小，断裂特性由最初的韧性断裂转变为脆性断裂，钛合金的晶相结构中的网篮组织减少，等轴组织增多。     

SiC改性C/C复合材料的制备及其烧蚀性能

采用超声波震荡法将SiC微粉添加到二维针刺碳毡预制体中,利用热梯度化学气相浸渗工艺沉积热解碳制备了SiC改性碳纤维增强碳基(carbon fiber reinforced catbon,C/C)复合材料.借助x射线衍射与扫描电子显微镜检测和观察材料的微观结构,利用氧-乙炔烧蚀实验测试材料的抗烧蚀性能.结果表明:SiC微...     

Atomic oxygen damage behavior of TaC coating-modified C/C composite

Groups of carbon/carbon (C/C) and tantalum carbide (TaC)-coated C/C composite specimens were studied under exposure to atomic oxygen (AO). Low earth orbit ground-based simulator was employed. Degradation mechanisms were investigated by scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and energy dispersive spectrometry. The results indicated that compared to C/C composite, TaC-coated C/C composite exhibited improvements in resistance properties against AO flux, such as 16.7% better strength retention ratio and 57% less mass ablation than non-coated C/C after 40 h of AO exposure. Moreover, AO preferentially consumed tantalum (Ta) atoms than carbon atoms of TaC_x till atomic ratio was in the same proportion. Production of swollen tantalum oxide and crack healing components were obtained under the oxidation effect of high-speed AO. Swelling textures due to exposure were developed following an apical dominance growth behavior. The damage mechanisms of AO on TaC-coated C/C were revealed as chemical reaction first followed by mechanical effect.