硅源对莫来石结合刚玉耐火材料性能的影响

以板状刚玉为骨料,莫来石为结合相,并以高岭土和无定型SiO2微粉作为合成莫来石的硅源,采用反应烧结工艺制备莫来石结合刚玉耐火材料,旨在降低莫来石的烧结成本及获得理想的显微结构.研究表明：以高岭土为硅源,莫来石生成量低于理论量,但生成温度较低,1550℃前已完成莫来石化反应,显微结构较均匀,烧结程度较好,莫来石呈长柱状;...     

定向加压过滤法制备碳纳米管/聚苯胺纸基复合电极材料及其电化学性能

采用定向加压过滤技术获得直径约为120 mm、厚度约为10μm的碳纳米管/聚苯胺(CNT/PANI)自支撑纸基柔性电极.在电极中CNT均匀弥散分布,PANI均匀地嵌入CNT网络中.PANI为纳米至亚微米级球形颗粒,其负载量最高为2.7 mg·cm?2.PANI负载量为2.2 mg·cm?2的电极的孔隙率为70.33％,...     

CNT纸/SiC对称梯度层状复合材料的高温电磁屏蔽性能和介电性能

将单层碳纳米管(CNT)纸浸渍酚醛树脂致密化,通过树脂碳层层焊接得到厚度约为2.6 mm的CNT纸/SiC层状梯度复合材料,由13个CNT纸/SiC复合材料结构层和12个膨胀石墨增韧树脂C界面层组成,SiC含量沿厚度方向由中心向两端呈递增的对称梯度分布。CNT纸/SiC层状梯度复合材料的体积密度为1.65 g/cm3,开气孔率为7.25%,在宏观尺度范围获得在SiC基体中均匀弥散分布的高含量的CNT。在X频段范围,CNT纸/SiC层状梯度复合材料600℃时的平均总屏蔽效率(37.19 dB)高于室温(35.00 dB)。较之室温时的屏蔽性能,CNT纸/SiC层状梯度复合材料600℃时的反射系数略有减小,但吸收系数明显增加,透射系数由0.0003减小至0.0002,展示了良好的在电磁屏蔽领域尤其是高温屏蔽领域的应用前景。在X频段范围,随温度由室温升高至600℃,CNT纸/SiC层状梯度复合材料的虚介电常数平均值由114.6增大至149.1;平均损耗正切值由1.62增大至1.79。      

表面活性剂辅助溶剂热制备K0.5Na0.5NbO3基陶瓷粉体

采用表面活性剂辅助溶剂热合成K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3基陶瓷粉体,系统研究了助表面活性剂、表面活性剂以及助表面活性剂辅助表面活性剂对合成粉体结构和形貌的影响。结果表明,添加不同含量异丙醇(IPA)可得到不同结构和形貌的K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3粉体;表面活性剂使得粉体形貌规则,异丙醇含量一定,随着表面活性剂(SBDS、PEG400)浓度的增加,粉体颗粒形貌变得规则且异丙醇具有细化粉体的作用,相比于SBDS、PEG400使得粉体形貌更加规则;表面活性剂(PEG400)浓度一定,需选择合适的异丙醇含量可获得粒径更小的规则形貌粉体,即PEG400=1 g/L,V(IPA)/V(H_2O)=2/3和3/2可得到粒径约300 nm的正方体颗粒。     

(K,Na) (Nb,Ta,Sb)O3粉体制备及陶瓷介电性能研究

Ta/Sb掺杂的K0.5Na0.5Nb0.7TaxSb0.3-xO3(KNNSTx,x＝0.06,0.09,0.12,0.15,0.18,0.21, 0.24)粉体经水热合成,Ta、Sb对粉体物相、微观结构的影响被系统研究,烧结后陶瓷的微观结构、介电性能表明:陶瓷物相均具有纯钙钛矿结构;随着Ta含量的增加陶瓷晶粒尺寸逐渐增大,x＝0.09、0.12时较小粒径颗粒均匀分布在大颗粒的空隙之间,陶瓷密度增加;样品的介电常数随着Ta含量的增加x＝0.06～0.12逐渐降低,x＝0.15～0.24逐渐增加,居里温度均在350 ℃左右,且x＝0.09、0.12时陶瓷介电损耗较小.     

三维针刺C/SiC复合材料显微结构演变分析

以三维针刺碳毡作为预制体,采用树脂浸渍-热解工艺制备C/C多孔体,然后采用反应熔体浸渍法(Reactive melt infiltration,RMI)对C/C多孔体分别浸渗Si和Si-Mo合金制备C/SiC复合材料。首先研究了C/C多孔体制备过程中的显微结构演变。结果表明,浸渍过程中树脂主要填充在纤维束内小孔隙中,热解后裂纹增多,生成网格状C/C亚结构单元;高温热处理使C/C复合材料裂纹进一步扩展,石墨化度提高,束内闭气孔打开,从而为RMI渗Si提供通道。然后对C/C多孔体分别渗Si和Si-Mo合金所得材料的物相组成和显微结构进行对比分析。发现纯Si浸渗得到的复合材料残余Si较多,束内纤维受损严重;而浸渗Si-Mo合金可以减少残余Si含量,束内纤维受损轻微,仍保持着完整的C/C亚结构单元。     

莫来石及其复相材料的工艺、显微结构与力学性能的关系

对莫来石及其复相材料的显微结构对其常温强度、高温强度、高温抗蠕变性、抗热震稳定性的影响进行了评述和总结,并从原料、烧成温度、添加剂及其他等方面讨论了制备工艺对优化材料显微结构及改进材料力学性能的影响.     

碳纤维增强复合刹车材料的基体改性

刹车材料的成分和结构设计影响其性能及服役寿命。从碳纤维增强复合刹车材料的性能要求出发,对基体改性的应用现状、改性填料的引入方法进行系统详细的论述,并展望了新型复合刹车材料的发展思路及浆料法浸渗三维纤维预制体引入改性填料的发展方向。     

三维针刺碳/碳化硅刹车材料的摩擦磨损性能

采用单向加压浸渍、加压固化和碳化制备了密度为1.20g/cm3的多孔碳纤维增强碳(carbon fiber reinforced carbon,C/C)复合材料,然后利用反应熔体浸渗法制备了密度为2.11g/cm3的低成本三维针刺碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide,C/SiC)刹车材料,研究了材料的微结构和摩擦磨损性能.结果表明:随刹车速度升高,刹车盘的平均磨损率逐渐升高,而平均摩擦系数先升高后降低,刹车速度为15m/s时,摩擦系数达到最大值0.57.低速刹车时摩擦系数曲线光滑、平稳上升;高速时曲线出现波动,存在"翘尾".低速刹车时磨屑为大颗粒,摩擦面上犁沟明显;高速时宏观犁沟消失,微米级磨屑弥散分布于摩擦面.     

硅溶胶对莫来石结合刚玉质耐火材料力学性能的影响

以板状刚玉为骨料,莫来石为结合相,采用反应烧结工艺制备莫来石结合刚玉质耐火材料.以SiO2微粉作为合成莫来石的硅源,并尝试引入硅溶胶,以其部分取代SiO2微粉,旨在提高复相耐火材料的力学性能.结果表明:引入硅溶胶能促进莫来石合成,使显微结构更均匀致密,显著提高了材料强度和高温抗蠕变性.1 550℃烧成时,以硅溶胶取代4%(质量分数,下同)SiO2微粉作硅源制备的样品比以SiO2微粉作硅源制备的样品,其常温和高温抗弯强度分别提高40.16%和29.92%;1 650℃烧成时,前者比后者高温抗蠕变率降低71%.载荷-变形测试结果显示:莫来石结合刚玉质耐火材料常温断裂过程为渐进式,引入硅溶胶,在一定程度上提高了材料常温断裂韧性.