催化改性萘的反应特性及产物分析

探讨了以 Ｈ Ｆ／ Ｂ Ｆ３ 为催化剂制备萘系中间相沥青的反应特点及中间相沥青的结构与性能。结果表明,以 Ｈ Ｆ／ Ｂ Ｆ３ 为催化剂制备中间相沥青,可以得到富含环烷和脂肪侧链结构的萘齐聚物,从而制得软化点低,结构与性能良好的中间相沥青。     

蒙脱石/炭对炭纤维/环氧树脂复合材料性能的影响

以蒙脱石(MMT)为模板,壳聚糖为碳源,采用水热法合成蒙脱石/炭(MMT/C)纳米复合材料。控制蒙脱石/炭中蒙脱石和炭的比例,并添加于环氧树脂中,模压工艺制备多尺度炭纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料。采用三点弯曲测试、断面扫描等研究两种添加剂对复合材料力学性能、动态热机械性能和导热性能的影响。结果表明:壳聚糖在蒙脱石表面水热炭化成炭,含有C=O、O—H和C—N等有机官能团。当壳聚糖与蒙脱石的质量比为0.5时,水热所得的蒙脱石/炭添加量为2 wt%时对炭纤维/环氧树脂的增强效果最佳,复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别提高13.4%和20.4%,导热系数提高78.7%。蒙脱石/炭中蒙脱石和炭的协同作用促使蒙脱石/炭在环氧树脂中实现良好的分散;炭中含氮等极性基团与环氧树脂通过化学键合增强蒙脱石/炭与树脂的界面结合,促进应力的传递和分散以及热量的有效传递。     

炭纤维表面SiC/SiO2抗氧化涂层的溶胶凝胶法制备

采用溶胶凝胶法,并经高温热处理在炭纤维表面制备SiC/SiO2陶瓷涂层。通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射、扫描电镜等分析SiC/SiO2涂层的结构与形貌。通过热重分析研究炭纤维涂层前后的抗氧化性能。结果表明,均匀、无裂纹的SiC/SiO2涂层可改善炭纤维的抗氧化性能,而且涂层炭纤维的抗氧化性能随着溶胶浓度和热处理温度的升高而增加。与原始炭纤维相比,具有300nm涂层厚度的炭纤维起始氧化温度提高了200℃。但是当涂层超过一定厚度时,涂层开裂脱落,炭纤维的抗氧化性能降低。SiC/SiO2涂层炭纤维的拉伸强度与原始纤维相比降低了37.7%,在700℃等温氧化90 min,涂层纤维的拉伸强度为1.37GPa,仍保留一定的强度。     

炭纤维增强镁基复合材料的制备

对炭纤维进行了表面化学镀镍处理并通过扫描电镜(SEM)评价了炭纤维化镀层。利用粉末冶金热挤压方法制备了短切炭纤维增强镁合金复合材料并通过超景深金相显微镜观察了纤维在复合材料中的分布。研究了材料中炭纤维含量为0～4%时对复合材料的影响。结果表明,镀镍炭纤维在复合体中均匀分散,炭纤维质量分数为4.0%的镁预制体采用压制压力为420MPa,烧结温度为550℃,保温0.5h后在480℃用280MPa的压力进行热挤压得到的复合材料力学性能较佳。     

碳纤维微观结构表征： Raman光谱

Raman光谱作为材料微观结构表征的重要方法，其对碳材料的结构具有相当的敏感性，在0～3300cm^-1的波数范围内都有相当显著的谱峰响应。其中，理想石墨晶格面内CC键伸缩振动的G线和由无序结构引起的D线是认识碳材料纳米尺度结构特征的关键切入点。基于上述特征指标可以获得碳结构微观应力、晶态结构、石墨化度及结构不均匀性等一系列结构特征，是研究碳纤维微观结构及其形成、演变过程的重要技术手段。近年来，随着以“Mapping”技术为代表的系列新技术的成功应用，针对碳纤维微观结构的Raman光谱应用技术出现了一系列新的进展。本文以Raman光谱的碳纤维微观、介观层面的应用技术为切入点，综述了近年来Raman光谱在碳纤维微观应力/应变、晶态结构、石墨化度及结构不均匀性等方面的进展情况。     

纳米Si/褶皱石墨烯复合材料制备及储锂性能

氧化石墨烯与纳米Si O2的混合悬浮液经过冷冻干燥、热退火和HF处理制得了褶皱石墨烯。将褶皱石墨烯与Si纳米颗粒在乙醇中分散后缓慢干燥制备了纳米Si/褶皱石墨烯(SCG)复合材料。Si纳米颗粒均匀分散于褶皱石墨烯中,并被石墨烯网络包围。作为锂离子电池负极材料,SCG具有高的库仑效率,在500 m A/g的电流密度下,80个循环后的比容量为1 003 m Ah/g,表现出良好的循环稳定性。如此优越的电化学性能要归因于褶皱石墨烯的高电导率和良好的机械柔韧性。     

上浆剂对碳纤维复合材料界面结合影响的研究进展

简要介绍了各种热固性和热塑性上浆剂,重点是综述上浆剂对碳纤维复合材料界面性能的影响及其相关机理。上浆剂对碳纤维复合材料界面的影响依赖于在纤维表面的附着量,上浆剂对碳纤维/树脂界面的增强机理主要为,通过碳纤维表面附着的上浆层,提高与基体树脂间的相容性。     

氰化氢脱除方法

氰化氢(HCN)作为聚丙烯腈基炭纤维(PANCF)及其他产业中产生的一种有害气体,其脱除日益受到人们的重视。通过介绍目前用于脱除HCN的几种主要方法(吸收法、吸附法、直接燃烧法和催化燃烧法)的原理、操作条件及适用对象,比较了各种方法的优缺点。结果表明:催化燃烧法由于具有安全性能好,净化效率高,起燃温度低,节省能源,无二次污染,工艺简单,操作方便等优点,对处理PANCF高温炭化与煤高温裂解产生的HCN具有较大的优势。     

沥青成焦光学结构的研究

以无喹啉不溶物煤焦油为原料，在300℃下通过空气吹扫氧化8h,10h,12h，制备了不同软化点的沥青，采用^1H-NMR,^13C-NMR,FT-R元素分析和族组成分析解析了沥青的化学结构。并在1.6MPa,480℃下分别将空气吹扫不同时间的氧化沥青和添加10W／％、20W／％四氢萘的氧化沥青在管式反应器中进行焦化。随后考察其光学组织结构变化的情况。结果表明：随着空气吹扫时间的增加，所获沥青焦光学各向异性组织单元尺寸减小；而空气吹扫沥青和四氢萘共炭化则由于体系发生氢转移反应，导致所获沥青焦显示出较大的光学各向异性组织单元尺寸。