采用加压-真空两段热缩聚法制备中间相沥青炭纤维的原料

以深度裂解石油渣油为原料，采用两段热缩聚法可制得软化点为268℃，可编性良好的中间相沥青。本文详细考察了温度，时间对中间相沥青软化点，可编性，中间相沥青形态及碳化收率的影响，并初步探讨了两段热缩聚反应的机理。研究结果表明反应温度，时间对中间相沥青的结构和性能影响较大，选择适宜石油渣油，采用加压－真空两段热缩聚法，调整反应条件，可制得可纺性良好的中间相沥青。     

乳液法制备中间相炭微球的微观结构及其电化学性能

分别以石油渣油中间相沥青(FCC-MP)和萘系中间相沥青(AR-MP)为原料,采用乳液法制备出两种粒径分布窄、球形圆整的中间相沥青微球(MPMB-1和MPMB-2,粒径约25μm),再经预氧化、碳化、石墨化处理后得到中间相石墨微球(MGMB-1和MGMB-2);采用偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等表征了乳液法微球的微观结构,结果显示MPMB-1和MPMB-2的内部稠环芳烃大分子片层排列复杂无规则;经2800℃石墨化处理后,MGMB-1和MGMB-2的石墨片层间距d002大于热缩聚法石墨微球(MGMB-3)的d002。对MGMB-1、MGMB-2和MGMB-3进行锂离子二次电池负极性能测试,发现乳液法石墨微球循环性能和库伦效率优于热缩聚法制备的石墨微球,MGMB-1和MGMB-2的首次放电容量分别为305mAh/g和302mAh/g。     

碳包覆空心Fe3O4纳米粒子作为锂离子电池负极材料的电化学性能研究

以二茂铁为铁源,石油渣油为碳源,通过加压热解和空气氧化制备了碳包覆空心Fe3O4纳米粒子。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及高倍透射电镜(HRTEM)等测试方法对样品的形貌和结构进行表征。采用恒流充放电和交流阻抗方法测试碳包覆空心Fe3O4纳米粒子作为锂离子电池负极材料的电化学性能。在电流密度为0.2mA/cm2时,首次放电比容量高达1294.7mAh/g,30次循环之后其放电比容量为392.1mAh/g;电流密度为1mA/cm2时,首次放电比容量为216.3mAh/g,30次循环之后其放电比容量为113mAh/g。     

包埋/溶胶凝胶两步法制备碳/碳复合材料表面抗氧化涂层

采用结合包埋法和溶胶凝胶法(sol-gel)在碳/碳(C/C)复合材料表面制备了SiC-SiC/TaC涂层,借助扫描电镜、X射线衍射等手段对涂层的微观组织形貌和物相组成进行观察与分析.结果表明:该包埋工艺中SiC为晶须状生长形成具有晶须增韧的涂层,且溶胶-凝胶法制备的外涂层致密有效的填充了SiC晶须间空隙并完全覆盖,涂层厚度由4μm增加至8μm,从而具备良好的防氧化性能.涂层试样在1000℃静态空气中氧化2h,质量损失在2％以内,远低于纯C/C试样及单一SiC涂层保护C/C试样.     

缩合型RTV硅橡胶研究进展

介绍了室温硫化硅橡胶的基本情况。从基础聚合物、填料、硫化体系、其它助剂等几个方面综述了提高室温硫化硅橡胶性能的途径和方法,展望了室温硫化硅橡胶的发展前景。     

中间相沥青基碳纤维电化学氧化表面处理的正交优化设计

利用正交法研究了电化学氧化法对中间相沥青基碳纤维表面处理过程中各因素对表面处理效果的影响,获得了优化的表面处理条件。利用傅里叶变换红外光谱扫描、X射线光电子能谱分析等手段,对优化的最佳条件下的表面处理效果进行表征。实验结果表明：采用浓硝酸预处理后,再进行电化学氧化表面处理可使碳纤维复合材料的层间剪切强度（ILSS）进一步提高,可达45.324 MPa,较未经硝酸预处理而直接进行电化学氧化表面处理的碳纤维提高了24.1%,较未表面处理碳纤维提高了49.4%     

锆掺杂C/C复合材料的制备及微观结构研究

以醋酸锆溶液和石油沥青为原料,通过浸渍法制备出锆掺杂C/C复合材料,并研究了其致密化规律和高温下的抗氧化性能,利用XRD和SEM分析了锆在C/C复合材料中的存在形式和分布状态。结果表明,C/C复合材料中掺杂的锆经1000℃和1600℃处理后完全转化为单斜纳米ZrO2晶体和立方纳米ZrC晶体,纳米ZrO2均匀分布于材料的基体中和碳纤维表面。1500℃下锆掺杂C/C复合材料的氧化速率仅为0.0054wt%/s,较纯C/C复合材料的抗氧化性能得到明显提升。     

由炭布制备C／C复合材料工艺及性能的研究

为通过快速增密和低设备成本降低C／C复合材料的成本,采用中压浸渍、炭化多次循环的工艺制备了快速增密的C／C复合材料。该工艺以Z向增强的层叠炭布为增强体,不同软化点的中间相沥青和改性沥青为浸渍剂。考察了浸渍工艺,并研究了所得C／C复合材料的力学性能和断裂形貌。结果表明,中间相沥青及改性沥青等高残炭收率沥青是C／C复合材料极佳的浸渍剂,有利于快速增密。8次循环后（约2周时间）,复合材料的密度从0.84g/cm^3增至1.76g/cm^3。炭布层叠Z向增强的C／C复合材料有良好的力学性能,而且其性能随着密度的增加而提高。所得复合材料的密度达到1.76g/cm^3时,拉伸强度为87.03MPa,弯强为113.56MPa,压缩强度为199.49MPa。     

碳纳米管/炭复合材料的制备及其性能的研究

对碳纳米管（CNTs）／炭复合材料的形态结构及力学性能进行了研究。采用XRD、Instronl211万能实验机等手段研究了碳纳米管的加入量对复合材料的结构和性能的影响，得出了CNTs／C复合材料的d002、石墨化度、Lc及La与CNTs加入量之间的相关性。结果表明，随着碳纳米管含量的增加，复合材料d002呈下降趋势，石墨化度呈上升趋势。材料的拉伸强度主要和碳纳米管与基体之间的结合力以及它们之间的界面积有关；随着碳管含量的增加，在开始阶段其拉伸强度呈增加的趋势，当碳纳米管含量达到25％时，拉伸强度达到最大值25．5MPa，随后下降，当CNTs含量增加到30％，拉伸强度降到10．6MPa，之后保持不变；而拉伸模量在最初阶段增加缓慢，当碳纳米管含量大于22％时，则一直呈上升趋势。     

纳米t-ZrO_2改性C/C复合材料抗烧蚀性能

在碳纳米管的辅助下制备含锆沥青,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TG)等方法对含锆沥青及其碳化产物进行分析,利用液相浸渍法制备C/C复合材料,并对其进行动态烧蚀实验。结果表明:含锆碳基体内部均匀分布纳米陶瓷微球堆积成的陶瓷层,主要成分为t-ZrO_2;陶瓷相提升了含锆碳基体的抗烧蚀能力;C/C复合材料基体中的陶瓷相在烧蚀过程中烧结为陶瓷层,有效提高了材料的抗烧蚀性能。