炭纤维在环境技术中的应用

实验发现,电化学方法表面改性后的炭纤维能在水中固着更多的活性污泥微生物.通过实验分析污泥微生物在炭纤维表面固着的形态、炭纤维表面形貌及纤维表面微观状态,考察其固着现象产生的影响因素.     

表面处理对炭纤维挂膜性能的影响研究

以SEM,XPS等为手段研究了炭纤维经不同表面处理后表面形貌、表面官能团及其亲水性的变化情况,对比分析了经不同表面处理的炭纤维对固着在污水中的微生物膜的影响.得出以下结论:①在污水生物膜处理工艺中以高强型炭纤维作为载体是可行的;②提高炭纤维的表面亲水性有利于增加微生物的挂膜量;③对炭纤维表面结构影响小的处理方法不会破坏炭纤维的生物相容性,因此挂膜效果相对较好.     

表面处理对炭纤维挂膜性能的影响研究

以SEM，XPS等为手段研究了炭纤维经不同表面处理后表面形貌、表面官能团及其亲水性的变化情况，对比分析了经不同表面处理的炭纤维对固着在污水中的微生物膜的影响．得出以下结论：①在污水生物膜处理工艺中以高强型炭纤维作为载体是可行的；②提高炭纤维的表面亲水性有利于增加微生物的挂膜量；③对炭纤维表面结构影响小的处理方法不会破坏炭纤维的生物相容性，因此挂膜效果相对较好．     

用透射电镜研究湿纺原丝-预氧丝-炭纤维的微观晶貌

借助于透射电镜 ,对表面化学改性处理后的炭纤维原丝及预氧丝的形貌、表面及内部结构进行初步的研究 ,并对在连续炭化时不同温度区间所得到炭纤维的形态进行了分析 ,结果表明 :用TEM可以分析聚丙烯腈原丝及预氧丝和炭纤维的内部和表面的缺陷 ,作为生产炭纤维的原丝应该具有高的取向度和结晶度 ,并且内部缺陷要尽量的少     

高速研磨表面加工硬化的研究

为研究固着磨料高速研磨工件表面硬度的变化规律,本文通过实验研究,对固着磨料高速研磨表面加工硬化现象进行了探讨,得到了工件表面硬化程度与研磨工艺参数之间的关系,并根据位错理论、塑性功理论对实验结果进行了分析.     

平面光电器件的纳米级高速研磨

论文探讨了采用固着磨料高速研磨进行纳米级加工的有关问题.采用固着磨料高速研磨加工技术加工光电器件,使工件已加工表面粗糙度达Ra2.88nm, 平面度达19nm,不仅实现了纳米级加工,而且还实现了高效率、低成本加工.     

噬酚功能微生物的驯化及SEM电镜表征

介绍了噬酚混合微生物的培养、驯化流程,对苯酚驯化后的功能微生物进行SEM表征.结果表明,经高浓度苯酚驯化后,微生物种群数量急剧减少,但适应性个体数量明显增加,且细胞结构、表面形态均发生显著变化;球状菌和丝状真菌紧密共生,大量球状菌附着于丝状真菌构成的网状结构上.     

多孔聚丙烯酰胺共聚物固定厌氧微生物的研究

研究了多孔聚丙烯酰胺共物静态下固定厌氧微生物的效果,讨论了胺解试剂、胺解时间、ＡＰＭ的多孔结构和粒径对固定厌氧微生物效果的影响;用ＳＥＭ、ＩＲ和孔度仪测试了ＡＰＭ载体的结构和性质。结果构表明,ＡＭＰ载体固定厌氧微生物优良,固定化效果优于未胺解的多孔聚丙烯酯共聚物及活性碳,微生物不仅附着载体表面,而且也存在于孔内。     

蚕丝丝胶戊二醛固着工艺的研究

本文就戊二醛（ＧＡ法）丝胶固着工艺和减少丝胶固着丝的黄变程度进行了研究，提出了高温短时间浸渍加脱水冷堆的ＧＡ法丝胶固着生产工艺。研究结果表明：在酸性条件下，添加适量稀土元素，采用酸性盐类作ｐＨ调节剂，适当降低固着时的ｐＨ值，能有效地提高丝胶固着牢度和降低固着丝的黄变程度．在弱碱性条件下，添加适当的缓冲稳定剂，能提高丝胶固着牢度和减少黄变现象。     

蚕丝丝胶戊二醛固着工艺的研究

本文就戊二醛丝胶固着工艺和减少丝胶固着丝的黄变程度进行了研究，提出了高温短时间浸渍加脱水冷堆的ＧＡ法丝胶固着生产工艺，研究结果表明：在酸性条件下，添加适量稀土元素，采用酸性盐类作ｐＨ调节剂，适当降低固着时的ｐＨ值，能有效地提高丝胶固着牢度和降低固着丝的黄变程度，在弱碱性条件下，添加适当的缓冲稳定剂，能提高丝胶固着牢度和减少黄变现象。     

Catalytic CVD Growth of Carbon Nanotubes by Electric Heating Method

Carbon nanotubes(CNTs) were synthesized by the electric heating catalytic chemical deposition method(CCVD) using acetylene(C_2H_2) as the carbon source and nitrogen(N_2) as carrier gas,and nickel catalyst was loaded by electroplating.The electric heating method,as a new method,electrifies the carbon fiber directly by using its conductivity.The morphology and structure of CNTs were characterized by SEM and TEM,and the surface properties of carbon fibers before and after the growth of CNT were characterized by Raman spectroscopy.The experimental results show that the electric heating method is a new method to produce CNT,and can grow a large number of CNTs in a short time,the crystallization degree and surface average crystallite size of carbon fiber increased after the growth of CNT on it.In addition,electroplating loading catalyst can also be used as an ideal loading way,which can control the number,shape,and distribution of nickel particles by controlling the plating time.     

环氧树脂/碳纤维导热复合材料研究进展

为提高碳纤维复合材料的导热、老化以及其他力学性能,本文探讨了以环氧树脂为基体,以具有优良的力学性能的碳纤维为导热载体,制备具有良好性能的导热复合材料的制备工艺。同时,研究了碳纤维增强环氧树脂基体的热传导机制,以及近些年来环氧树脂基导热复合材料的科研现状。     

典型碳纤维连接件微观结构分析

金属连接件连接较为受限,需要利用碳纤维材料与金属材料共同连接才可满足实际应用,而碳纤维的微观结构对其性能影响较大,针对上述问题对碳纤维的微观结构进行了研究.制备了PAN100、PAN200型碳纤维材料,并以其作为研究对象进行微观结构分析.结果表明,PAN100碳纤维表面部分区域的纤维束之间出现交联、粘结或磨损现象,而PAN200碳纤维相比PAN100碳纤维更为光滑,表面结构比较均匀,纤维较为细密,且无裂纹和孔洞.PAN200碳纤维的物理性能优于PAN100碳纤维,且PAN200结构相比PAN100碳纤维更适合用作碳纤维连接件.     

玻璃纤维偶联剂改性制备固定化载体

以玻璃纤维织物为载体,通过浸渍法对其表面进行偶联剂改性制备生物固定化载体,并对脂肪酶进行了固定化。考察了偶联剂种类、溶液浓度及浸渍时间对其表面改性的影响。利用接触角测量、红外光谱分析及脂肪酶固载率的测定,对玻璃纤维表面改性效果及表面官能团变化情况进行了研究。结果表明,玻璃纤维偶联剂改性制备的固定化载体表面润湿性能明显改善,对脂肪酶的固载率明显提高,硅烷偶联剂种类、浓度及浸渍时间对玻璃纤维表面性能都有不同程度影响,当偶联剂体积分数为3%、浸渍时间为10min时,改性效果在本实验条件下最明显。     

活性炭纤维上负载杂多酸及催化性能

用BET、差热分析 (DTA)、氨程序升温脱附 (NH3 -TPD)等方法研究将酸性很强的杂多酸SiW12 负载在良好的催化剂载体—活性炭纤维上 ,研究所制得的负载型催化剂SiW12 /C的结构、酸性和稳定性变化。结果表明 :杂多酸SiW12 在活性炭纤维上的负载量与活性炭纤维载体的种类、初始化比表面积大小和浸渍溶液的浓度有关 ,其中活性炭C1的负载效果最佳 ,负载型催化剂具有很高的比表面积和较大孔径 ,SiW12 /C催化剂的酸性中心由负载的杂多酸SiW12 提供 ,对于强酸性的催化反应有实用性。由异丁烯与甲醇合成MTBE模型催化反应结果表明 ,该催化剂具有较高的活性和选择性 ,是良好的醚催化反应催化剂     

基质质量浓度对不同载体UAF B-Anammox反应器脱氮性能的影响

为了研究厌氧氨氧化膜生物反应器运行的稳定性,利用3个分别以组合填料、聚氨酯泡绵和立体弹性纤维作为填料的上流式固定床(up-flow anaerobic fixed bed,UAFB)生物膜反应器,以人工配水为研究对象,考察了进水基质(NH_4~+-N、NO_2~--N)质量浓度对不同生物载体反应器脱氮效能及挂膜效果的影响.结果表明:与聚氨酯泡绵和立体弹性纤维相比,添加组合填料的反应器耐基质质量浓度冲击能力最强.随着基质质量浓度的增加,其对NH_4~+-N及NO_2~--N的去除率呈先降低后上升的趋势.当基质质量浓度均达226 mg/L时,两者的去除率分别为76.37%和77.53%,氮去除负荷为1.32kg·N/(m~3·d).含聚氨酯泡绵填料的反应器在最大基质质量浓度下NH_4~+-N和NO_2~--N去除率仅为44.90%和41.41%.添加立体弹性纤维填料的反应器的脱氮稳定性介于前两者之间.组合填料具有较高的比表面积和较好的亲水性,易于微生物附着生长且不易脱落;而聚氨酯泡绵填料比表面积及表面粗糙度均低于组合填料,且微生物截留能力较低,导致其受到冲击后生物膜易脱落,故其耐基质质量浓度冲击能力最差;立体弹性纤维表面粗糙度高利于微生物附着,但亲水性差且对微生物亲和性低,易发生膜损失.     

Influence of surface state on moisture sensitivity of carbon fiber and its composite interfacial properties

The influence of surface state on the moisture sensitivity of carbon fiber was analyzed by applying a T800 grade carbon fiber with five different surface conditions, namely, with and without surface oxidation, in the presence or absence of sizing agent. The interfacial properties of their composites in the presence of two epoxy matrices (respectively EP07 and EP10) were also characterized by micro-droplet tests. The overall results show that both oxidized and sizing-coated fibers have higher moisture equilibrium content than that of the pristine unsurface-treated fiber, due to higher amount of activated carbon groups. After moisture absorption of the carbon fibers, almost all the fiber/epoxy systems show decrease in the interfacial shear strength and the unsurface-treated fiber system exhibits the largest decline. Moreover, both interfacial shear strength and interlaminar shear strength of carbon fiber/EP10 composite demonstrate better water resistance performance than that of the carbon fiber/EP07 composite, consistent with DSC results of the two resins.     

连续碳纤维增强金属基复合材料增材制造工艺

针对连续碳纤维增强金属基复合材料增材制造工艺开展系统性实验探索,研究结果表明：在对碳纤维进行表面改性后,可以实现打印过程中熔融金属基体与碳纤维的良好浸润复合;送丝速度对单道沉积路径表面质量、路径宽度及其纤维体积分数影响较大,当送丝速度为4 mm/s时,沉积路径表面质量较好,路径宽度约为1.5 mm,碳纤维体积分数约为3.43%;沉积路径搭接率对打印单层表面质量影响较大,当搭接率为50%时,单层表面质量较好;基于优化后的实验参数,实现了连续碳纤维增强金属基复合材料薄壁件以及拉伸样件的直接增材制造,薄壁件内碳纤维与金属基体形成了较好结合,而且连续碳纤维对于复合后材料的抗拉强度起到了显著增强作用.     

碳纤维复合材料层间剪切破坏机理

本文研究了碳纤维经不同气氛冷等离子体处理后,其复合材料层间剪切强度的变化情况.并通过对处理前、后的高强碳纤维进行ESCA、Roman、TG、DTA 分析,提出了树脂基碳纤维复合材料的层间剪切破坏主要是发生在抗剪能力较弱的碳纤维表面层中.等氧离子体(O_2-PLasma)处理通过改变碳纤维的表面层结构,提高了表面层的抗剪能力.因此,其复合材料的层间剪切强度(ILSS)得到了大幅度提高.     

催化分解制备纳米碳管的催化剂研究

对催化解解法制备纳米碳管的催化剂作了初步的探讨和研究,并对纳米碳管生物的影响朵理进行了分析。实验表明：载体的选择、催化剂的制备温度和反应气体的流量对纳米碳管生长有较大的影响,而制备的催化剂粒度越小,越有利于纳米碳管的生长;使用硅胶分散剂的催化剂与直接使用纳米金属颗粒催化剂相比,前者生成的纳 纯度较高,后者生成的是纳米碳管与纳米碳纤维的混合体;一定的后处理工艺可以纯化纳米碳管产物。因此,这是一种快速