熔盐法制备碳化矾涂层纳米纤维

以纳米碳管为碳源、模板和金属钒粉末为原料,在KCl-LiCl熔盐体系中于650~850℃条件下成功地合成碳化钒涂层纳米纤维,并通过XRD和SEM对反应得到的碳化钒涂层纳米纤维的结构与形貌进行了表征。结果表明,反应温度、反应时间和碳钒摩尔比对碳化钒晶体的生长和产物的物相组成有着重要影响。     

热蒸发工艺中碳源微观结构对SiC晶须生长的影响

通过高温热蒸发硅粉工艺,以鳞片石墨、膨胀鳞片石墨、纳米炭黑和微米炭黑为碳源制备SiC晶须,研究了碳源结构对SiC晶须生长的影响。采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等手段对不同碳源和制得样品的微观形貌和结构进行表征。结果表明:SiC晶须更容易在膨胀鳞片石墨和纳米炭黑表面生长,碳源具有乱层堆垛石墨结构和合适的晶粒尺寸是SiC晶须生长的决定性因素。     

CVD法制备的碳包覆(Fe,Co)纳米粒子的结构及电磁特性

以溶胶—凝胶超临界干燥技术合成的含Fe、Co双金属的SiO2纳米气凝胶为催化剂，采用CVD法高温气相催化裂解甲烷的方法合成了碳包覆铁钴的C—(Fe，Co)／SiO2纳米复合材料。用透射电子显微镜(TEM)，X射线衍射仪(XRD)等对材料的形貌、相结构进行了检测，并采用微波矢量网络分析仪测量了微波频率下材料的复介电常数～↑ε和复磁导率～↑μ。实验表明，C-(Fe，Co)/SiO2纳米复合材料中含有大量碳包覆(Fe，Co)粒子及少量纳米碳管，其中碳包覆（Fe,Co)纳米粒子主要呈球形和椭球形，包覆层为约20层的石墨层；另还有少量的纳米碳管，其端部包覆有不同粒径酌纳米粒子，所制备的复合材料中铁和钴的比例对材料的电磁参数影响较大。     

气体流量对多壁纳米碳管形貌和产率的影响

以CH4为碳源气，以H2为还原气，以纳米NiO-SiO2气凝胶为催化剂，探讨了气相化学沉积法制备多壁纳米碳管工艺过程中，气体流量对产物形貌和产率的影响。实验结果表明，CH4和H2流量保持为2：1，气体总量一定时可以经济地制备出长径比大，形态较好的纳米碳管，且产率较高。     

燃料电池用碳纸的制备及其石墨化研究

以聚丙烯腈（PAN）基碳纤维无纺布为骨架,通过酚醛树脂乙醇溶液浸渍、模压和碳化,再经不同温度石墨化处理,制备了燃料电池用碳纸。通过现代分析仪器表征碳纸原纸的微观形貌、平面方向电阻率、孔隙分布、拉伸强度等指标,探讨石墨化温度对碳纸原纸各项性能的影响。结果表明,在石墨化处理过程中,大块聚集且杂乱无章的树脂炭能够逐渐收缩到碳纤维表面及碳纤维与碳纤维的交结点上,获得较完美的石墨晶体结构。石墨化温度需大于2000℃,才能获得具有较好性能且满足应用要求的碳纸原纸。当石墨化温度为2000℃时,碳纸原纸的平面方向电阻率为19.0 mΩ·cm,拉伸强度达17.8 MPa,孔隙率达79.15%。     

裂解温度对碳纳米管制备的影响

以纳米级复合物NiO/SiO2为催化剂，甲烷为碳源，采用催化分解法制备了碳纳米管，并运用TEM对不同实验条件下得到的纳米碳管进行了形貌分析，结果表明：反应温度对碳纳米管的产率和形貌有着很重要的影响。反应温度过高或过低，碳纳米管的产率都很低。适合碳纳米管生长的温度范围是620℃-720℃，在660℃-680℃之间反应可得到稳定的产率。在640℃-680℃之间可以得到高纯度的产物，温度过高或过低时得到的碳纳米管形貌不均一而且含有很多杂质。     

B-C掺杂SiC纤维的制备及其性能研究

以聚碳硅烷、聚硼硅氮烷和二甲苯可溶沥青为原料通过低温共混得到了一种B-C掺杂SiC前驱体, 再经熔融纺丝、预氧化以及高温热处理制得B-C掺杂SiC纤维。采用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对B-C掺杂SiC前驱体及其纤维的组成和微观结构进行了分析和表征, 主要研究了热处理温度对纤维组成、结构、力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明: 硼的引入有效地抑制了高温热处理过程中SiC晶粒的长大, 提高了C掺杂SiC纤维的稳定性; B-C掺杂碳化硅纤维经1600 ℃处理后主要由β-SiC组成, 并含有少量的O、B和N。B-C掺杂SiC纤维抗氧化性能优于C掺杂SiC纤维, 这主要归因于掺杂纤维在高温氧化过程中形成的硼硅酸盐玻璃膜对其内部的沥青炭起到了很好的氧化防护作用。     

中间相沥青的应用研究进展

中间相沥青是制备多种高级炭材料的优质原料,在高新材料领域引起了广泛关注.介绍了中间相沥青的基本性质以及国内外以中间相沥青为原料制备沥青基炭纤维、泡沫炭、多孔炭、电极材料等新型炭材料的研究现状,展望了中间相沥青的应用前景.     

高定向石墨块的控制制备及其导热性能影响因素研究

以廉价易得的高结晶度天然鳞片石墨(NG)和中间相沥青为原料, 采用中温热模压一次成型再高温炭化、石墨化处理可以制备高密度、高定向、高导热石墨块体材料。XRD、SEM和PLM分析表明该石墨块具有高度择优取向结构, 其内部石墨片垂直热压方向有序堆积排列。原料中鳞片石墨和沥青粘结剂的组成和配比以及制备工艺参数等对所制石墨材料的面向导热性能有显著影响。采用86wt%+32目鳞片石墨和14wt%AR中间相沥青在500℃、10 MPa下热模压成型的炭块经1000℃炭化、2800℃石墨化后样品的热物理综合性能较好, 其体积密度达到1.91 g/m³以上, 室温面向热导率为550 W/(m·K), 3000℃石墨化室温面向热导率高达620 W/(m·K)。     

中外新材料研究趋势和热点

介绍了新材料发展的特点和趋势,以及发达国家新材料的发展战略,讨论了我国新材料研究在全球格局中所处的位置和新材料产业发展的热点。