从"特富龙事件"再议绿色化学在高等教育中的重要性

高等院校是国家培养人才的重要场所,为保证新世纪我国经济的可持续发展,本文就"特富龙事件"分析了在高等教育中实施绿色化学教育的必要性,并提出了实施绿色化学教育的具体建议.     

天然石墨球-热解炭核壳结构的制备及电化学性能研究

通过化学气相沉积的方法,以乙炔为碳源,天然石墨球为原料,采用不同流化床CVD工艺和不同的反应时间,制备出具有光滑表面或颗粒状热解炭包覆层的核-壳构型改性天然石墨球.改性天然石墨球的核体是具有高度有序石墨结构的天然石墨,而壳体是无序结构的热解炭.与天然石墨球相比,具有核-壳结构的改性天然石墨球的首次库仑效率和循环性能都得到显著改善.尤其是具有颗粒状热解炭包覆层的改性石墨具有优异的循环性能,在41次循环后其放电容量仍为首次容量的84%,这一改善归因于表面沉积的颗粒状热解炭有效地降低了改性天然石墨颗粒之间的接触电阻和增加了接触面积.     

哑铃形碳化硅晶须生长的机理

研究了仿生哑铃形碳化硅晶须的生长机理，发现组成仿生晶须的念珠状小球与直杆状碳化硅晶须的生成过程是相对独立的，而且念珠状小球在直杆状晶须上的生长位置是一定的，首先，直杆状碳化硅晶须在反应空间中生成，然后由Si,SiO,SiO2等组成的非晶态物质的直杆状晶须上的缺陷位置沉积长大，形成包裹在晶须上的念珠涉球，念珠状小球不仅可以在制备碳化硅晶须的过程中生成，而且能够在已有的碳化硅和钛酸钾等晶须上生成。     

大尺寸各向同性热解炭材料的制备与表征

采用一种新的旋转基体稳态流化床沉积装置制备大尺寸的各向同性热解炭材料。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和XRD对各向同性热解炭材料的微观结构进行了表征，并对其力学性能进行了测试。结果表明，改进后的旋转基体稳态流化床沉积工艺能够制备出大尺寸的各向同性热解炭材料。材料的结构均匀，气孔较少，主要由球形颗粒状碳结构组成，构成这种球形颗粒状碳结构的是乱层结构的石墨片层堆积体。各向同性热解炭与传统炭材料相比具有较高的杨氏模量、硬度和强度。     

热处理对各向同性热解炭材料微观结构和力学性能的影响

对化学气相沉积法（CVD）制备的各向同性热解炭材料在不同温度下进行热处理，利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和显微激光喇曼光谱等表征手段及显微硬度实验、三点弯曲实验，研究了材料的微观结构和力学性能与热处理温度之间的关系。结果表明，随着热处理温度的提高，各向同性热解炭材料的石墨片层间距缩小，石墨化程度增加，晶粒尺寸增大，同时材料中的孔隙结构也发生了较大的变化。材料的显微硬度和弹性模量随热处理温度的升高而降低，抗弯强度在1750℃和2400℃之间没有变化，在2600℃时有显著的增加。     

哑铃形碳化硅晶须的微观结构分析

利用透射电子显微镜观察和分析了仿生哑铃形碳化硅晶须的微观结构。这种碳化硅仿生晶须由成分和结构均不相同的两部分构成：中间是直杆状碳化硅晶须。在晶须上包裹着非晶态的念珠小球。由于成分组成的不同,念珠状小球具有均匀的和不均匀的两种微观结构;由于在其中存在大量的微孪晶、堆垛层错等缺陷,直杆状晶具有一维无序、竹节状等复杂的微观结构。在具有不同微观结构和形貌的直杆状晶须上,念珠状小球的开关和分布也有所不同。念球状小球中单质Ｓｉ的含量是影响仿生晶颜色的主要因素,Ｓｉ含量越高则仿生晶须的颜色越深。仿生晶须的生成过程是：先由气相反应生成直杆状碳化硅晶须,然后在直杆状碳化硅晶须上沉积生成非晶态念珠状小球。     

纳米碳管

纳米碳管 (Carbon nanotube)是 1 991年才被发现的一种碳结构。理想纳米碳管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。石墨烯的片层一般可以从一层到上百层 ,含有一层石墨烯片层的称为单壁纳米碳管 (Singlewalled carbon nanotube,SWNT) ,多于一层的则称为多壁纳米碳管 (Multi- walled carbon nanotube,MWNT)。SWNT的直径一般为 1 nm～ 6nm,最小直径大约为 0 .5nm,与 C36分子的直径相当 ,但 SWNT的直径大于 6nm以后特别不稳定 ,会发生 SWNT的塌陷 ,长度则可达几百纳米到几个微米。因为 SWNT的最小直径与富勒烯分子类…     

气体流动状态对纳米碳纤维制备的影响

研究了流动催化剂法制备纳米碳纤维时反应炉内的气体流动状态对制备纳米碳纤维的影响,利用在适宜区域内放置扰流管的方法改变气体的流动状态,能大量制备纯净小直径的气相生长纳米碳纤维,气体流动状态通过影响催化剂颗粒形成,即仙伦剂颗粒的大小、数量等,从而影响纳米碳纤维的直径和产率。     

石墨材料的疲劳

对迄今前人在石墨材料上所开展的疲劳研究工作进行了综述，以不同的疲劳设计方法为线索，一方面通过对石墨寿命评价的S-N曲线来分析石墨的疲劳行为；另一方面从疲劳裂纹扩展的角度来分析在外应力作用下有预制裂纹的石墨的疲劳行为。总结了石墨疲劳研究的主要进展，归纳了石墨疲劳研究中的关键问题，在此基础上对石墨材料的疲劳研究前景进行了展望。     

表面状态对浸树脂石墨复合材料密封性能的影响

采用高压浸渍呋喃树脂工艺制备了浸树脂石墨复合材料,并将其加工成密封环进行气密性检验。利用车加工、磨加工及表面抛光等处理方法得到不同的材料表面状态,研究了表面状态与材料密封性能之间的关系。结果表明,浸树脂工艺能大幅提高材料的综合性能,可以作为高性能机械密封材料得到应用。材料的表面状态与其密封性能密切相关,表面微观形貌引起的O型胶圈封闭不严是影响材料密封性能的关键因素。