粉体材料相关知识(一)

<正>"炭"和"碳"有何区别?炭素和石墨又有何区别?从化学的角度上,炭和碳是有着严格的本质区别和使用范畴的。1.炭和碳的区别与使用由于汉字的独特性以及长期以来人们对"炭"和"碳"字的区别与用法重视程度不足,造成了长期以来人们在使用炭和碳上较为混乱,这在众多的文章、书刊以及名称的使用上可以清楚地看到。从化学的角度上,炭和碳是有着严格的本质区别和使用范畴的。     

国外科技

近年来,碳/碳复合材料(C/C)在航空和航天领域的应用取得较大进展。在飞机上的使用实例是碳/碳刹车盘,在一架实验军用飞机上,碳/碳刹车盘的止动时间为20秒,距离700米,而铍刹车盘为27秒和1040米。碳/碳刹车盘还具有重量轻和寿命长的优点。不久前,碳/碳喷管已     

用于催化循环过程的碳反应性和表征

引言长期以来人们就知道,碳可以按照Boudouard反应沉积。某些金属,特别是第Ⅷ族金属对碳沉积有催化作用。当上述金属呈块状和薄膜状时,对在其上的碳形成曾进行了广泛的研究。但对如何利用催化沉积的碳作为工业过程的中间体却很少研究。     

不锈钢基板上合成碳纳米线圈及其场发射特性(英文)

在滴有锡溶液的普通不锈钢片上,利用热化学气相沉积法合成了碳纳米线圈。在900℃煅烧导致不锈钢片表面的皲裂,使得Fe(Ni)和Sn能够充分融合,并形成了适合于碳纳米线圈生长的具有活性的Fe(Ni)-Sn-O催化剂颗粒。研究分散在n型硅基板上的合成碳纳米线圈的场发射特性。结果表明碳纳米线圈具有大小为1.6 V/mm的低开启电场。单根直立的和躺倒的碳纳米线圈上的电场分布成功地解释了Fowler-Nordheim(F-N)图的"行为"。同时发现躺倒的碳纳米线圈上的场增强因子β是躺倒的碳纳米管上的2.25倍。这是因为碳纳米线圈的螺旋结构减少了周围基板对其的屏蔽效应。在这种情况下,碳纳米线圈更易发射电子,有望应用在X射线源,场发射显示器和其他微纳米装置中。     

美科学家发明新型碳基复合材料

美国西北大学的科学家开发出一种能从天然石墨中提取单壁纳米碳层，并将单壁纳米碳层掺和在聚合塑料、玻璃或陶瓷中的新工艺，运用这种方法可以制造出多种碳基复合材料。单壁纳米碳层是仅有一个原子厚的碳晶体薄片。由于碳原子均匀分布在二维平面上，这种材料有优异的机械、电学和化学特性，是纳米技术的基础材料，碳纳米管就是由单壁纳米碳层“卷”起来形成的。但是，迄今科学家还没有找到大规模制造单壁纳米碳层的方法。     

离子轰击碳膜形成碳尖端的研究

用CH4、NH3和H2为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统在沉积有碳膜的Si衬底上制备了碳尖端.利用原子力显微镜和显微Raman光谱仪对沉积的碳膜表征的结果表明碳膜是非晶碳膜,并且粗糙不平.用扫描电子显微镜对碳尖端表征的结果表明碳尖端的形貌与偏压电流有关,即随着偏压电流的增大,碳尖端的顶角减小,高度增大.由于在碳尖端形成的过程中,既有离子的沉积又有离子的溅射,结合有关等离子沉积和溅射的理论,建立了碳尖端的形成模型,并根据模型分析了实验结果.     

碳毡——沥青碳复合材料

前言碳—碳复合材料具有独特的性能,在航天工业中由于它能在高温下耐烧蚀,并具有优异的强度,因此可用作隔热材料。生产这些碳一碳复合材料的最一般方法是将碳的化学蒸汽沉积(CVD)在一种纤维上,即碳毡基体上。本研究的目的是用热的煤焦油沥青浸渍碳     

复合型碳气凝胶在应变传感器中的应用进展EI北大核心CSCD

碳气凝胶是一种具有三维多尺度结构的新型轻质多孔材料,其特点是高比表面积、高孔隙率、低密度、高耐热和导电性。当前,碳气凝胶在应变传感器、超级电容器、电磁屏蔽、吸波材料、隔热防火、高效吸附等领域有广泛的应用研究。文中介绍了碳气凝胶的制备方法,包括溶剂热还原法、冷冻干燥法以及模板法;综述了几种复合型碳气凝胶在应变传感器上的应用;对复合型碳气凝胶制备应变传感器的发展方向进行了展望。     

线型碳—Carbyne（LINEAR CARBON—CARBYNE）

线型碳是元素碳的一种新的同素异形体，以sp杂化成键为特征，呈线型结构。研究表明，线型碳在高温低密度的液体碳中存在。1968年，在前西德的Ries火山口的石墨片麻岩中发现微量的线型碳。后来，又在陨石和宇宙粉尘中发现这种线型碳分子。前苏联学者将之命名为“Carbyne”。最初国内介绍这种物质时译名为“卡宾”。但是，这个译名有不妥之处：在金属有机化合物中，有卡宾配合物（Carbene complexes)和卡拜配合物（Carbyne complexes)，前者可称为碳烯基配合物，后者为碳炔基配合物，“卡宾”这个名词在化学上会引起概念上的混淆。在美国化学文摘中，以“Carbyne,polymers”表线型碳，以示区别。在有关文献中，不少用线型碳“Linear carbon”的名称，我认为比较恰当。     

多向碳-碳复合材料(二)

三、基体碳多向碳-碳复合材料的基体碳可用三种方法制取,即热固性树脂碳化,沥青高温裂解,碳氢化合物热解沉积。在碳-碳复合材料中基体碳的作用主要是固定增强材料的原始结构和取向;在复合材料受载荷作用时,将应力传递到增强纤维上,使复合材料达到     

聚乙烯热解制备二氧化硅表面碳涂层的机理研究

利用反应分子动力学ReaxFF方法模拟了聚乙烯热解碳沉积二氧化硅基底的微观过程，通过分析沉积过程中碳结构、体系产物数目及碳碳径向分布函数的变化来揭示聚乙烯碳化机理。结果表明：碳结构的形成主要是远离基底芳香环的沉积成片生长和靠近基底的小分子碳的渗入、析出，连接在沉积的碳结构上。其中远离基底的聚乙烯热解有两个方向，一是直接热解为小分子的碳氢化合物(C₂H₄、C₃H₆、C₄H₈等),继而小分子碳氢化合物继续反应脱氢，重组形成碳链和碳环；二是未完全断链的碳氢长链(C>5),与碳氢小分子进行反应。研究温度和保温时间对沉积的影响得知，升温可以加快反应速率，但不改变整体的反应趋势。温度为2500K,在保证碳源充足的情况下，会有更多的碳形成稳定的碳环结构，持续生长。从ReaxFF动力学角度研究高分子聚合物制备碳材料的机理，可以为相关实验研究提供理论支持。     

沥青浸渍碳块的机理

一、简介碳和石墨材料制造过程包括将沥青与填加焦混合,模压或挤压该混合物,焙烧而形成碳块。由于在焙烧过程中粘结剂沥青有分解气体的逸出,焙烧成的碳块材料经常是有孔的,将沥青浸渍于这些有孔碳块中会得到高密度碳材料。用于这一目的的浸渍沥青必须     

添加聚磷酸盐防止工业用碳的氧化

一、引言近50多年来,为防止碳的氧化,进行了许多加工工艺方法的研究。碳—碳复合材料防氧化研究成果最近显示出广泛的意义,特别是这些防氧化方法首先应用到石墨电极。加入碳基质中的添加物,大多数产生有害的影响,除磷酸盐添加剂有少数例外,能减慢氧化速率。另一种方法是在碳表面进行陶瓷涂层。但如果陶瓷热膨胀系数和碳有很大差别,则会产生许多裂缝。玻璃可用于封闭裂     

金属-有机框架材料的制备与碳捕获进展

碳捕集与封存技术是实现“碳达峰”“碳中和”目标，应对全球气候变暖最有前途的方法之一。碳捕集与封存技术的核心之一就是吸附剂的合理选择。由金属离子节点和有机配体自组装合成的金属-有机框架材料被认为是新一代的理想吸附剂。结合双碳战略背景，综述了金属-有机框架材料在制备和碳捕获方面取得的研究成果，并展望了其未来的发展方向。     

碳纳米纤维在纳米催化剂上的不同生长形态

利用纳米镍、酒石酸铜催化剂,通过碳的化学气相沉积法(CVD)分别制备出并列形态和"V"形态生长的碳纳米纤维,并通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对其进行了观察研究,发现生长在催化剂粒子上的碳纳米纤维在初始生长时的生长方向与催化剂粒子形状之间有密切关系.我们分析认为,在碳纳米纤维的生长过程中,碳在催化剂粒子中的扩散速度是控制步骤,并且决定催化剂粒子晶面上不同生长点的纤维生长速度.     

碳酰氟的研究进展

碳酰氟是一种应用于半导体设备刻蚀和清洗的新型材料,在有机合成及氟化物的干燥、纯化领域也有重要应用。目前国内外关于碳酰氟的制备报道有很多,根据原料种类大体可分为四类,其中CO作为原料制备碳酰氟是应用最多的方法。作为应用于半导体行业的电子气体,对于纯度有一定的要求,因此碳酰氟的纯化也是制约其工业化应用的重要因素。     

离子束辅助沉积铂碳混合膜及其抑制栅电子发射性能

采用离子束辅助沉积技术,在硅、钼衬底上分别制备铂碳混合膜.XRD的分析结果表明,当铂碳混合膜中铂的组份较多时,有较强的铂(111)面衍射峰和较弱的铂(200)面衍射峰,铂的组份呈(111)择优取向.Raman谱的分析结果表明,碳基本上呈非晶状态.模拟二极管的实验表明,在纯钼阳极上镀覆铂碳混合膜,其抑制热电子发射的性能明显优于纯钼阳极.     

MPCVD法在镍基底上低温沉积石墨烯的研究

石墨烯是具有优异性能的二维碳材料。采用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）,以甲烷和氢气为气源,在镍基底上生长石墨烯薄膜,沉积温度在650℃附近。对制备石墨烯薄膜用金相显微镜、原子力显微镜观察其覆盖率和表面形貌,用拉曼光谱仪对沉积薄膜的层数、质量和非晶碳含量进行表征。研究结果表明氢等离子体对表面碳键有明显刻蚀,产生空隙和晶界缺陷;甲烷含量的升高提高了膜层的覆盖率,也促进非晶碳的生成;气压较低时膜层覆盖率较低,较高时膜层厚度明显增加。     

热转印碳带技术会对热敏纸市场带来什么影响？

近几年,热转印碳带技术悄悄登上打印史的舞台。那么热转印碳带技术会对热敏纸市场带来多大的影响？一、热转印碳带介绍热转印碳带厚度只要几个μm,薄膜上涂有离型层、保护层和染料等。碳带在热转印过程中根绝静电的产生,以削减纸屑、尘土的吸收,延长热敏打印头的寿数。热转印碳带不只用在传真机上,更多地是用在专用打印机上。     

荧光碳点的制备及其肿瘤诊断和治疗中的应用研究进展

碳点是一种新型的碳基荧光纳米材料,因具有优异的荧光性能、低毒性、良好的水溶性及表面易修饰等优点,在生物医学领域有很好的应用潜力。本文重点从工艺的角度对碳点的制备进行阐述,介绍红光和近红外荧光碳点的研究进展,及碳点在诊断和治疗肿瘤方面的应用研究,探讨目前碳点发展的限制因素及未来的发展趋势。