涂层在炭—炭复合材料氧化中的保护作用

通过炭-炭复合材料飞机刹车盘氧化保护问题的研究,指出在炭-炭复合材料的氧化保护涂层研制时所应考虑的各种因素。试验结果和实际应用表明,据此研制出的硼玻璃防氧化涂层技术是成功珠。运用这项技术可使炭-炭复合材料基植体在各种条件下的氧化速率降低150～200倍,并且涂层与基体在各种条件下都具有良好的相容性。     

航天研制飞机用炭/炭刹车盘技术达到国际先进水平

中国航天科技集闭公司四院43所组建的西安超码科技有限公司．开发出具有完全自主知识产权的国产炭刹车盘．实现了飞机刹车材料国产化．使飞机用炭／炭刹车盘技术达到国际一流水平。     

炭／炭复合材料熔融渗Si研究

为了改善航空刹车副用炭／炭复合材料的摩擦磨损性能，对A，B2种试样进行了渗Si处理，在试样A的摩擦磨损试验中，其线性磨损由原来的42μm／次降低到17．56μm/次，摩擦因数较稳定，均为0．36，并且摩擦磨损曲线的线型较好；试样B渗Si后也比渗Si前的摩擦磨损曲线线型好，同时解决了摩擦时的振动问题，但随试样中所生成SiC含量的增加，其摩擦因数由0．40→0．34→0．30降低，静盘线性磨损是由2．0→21．21→69.33μm增加，对应的动盘线性磨损量也由1．4→23．12→52.85μm增加，并从摩擦磨损的机理上进行了分析，实验结果表明，摩擦磨损性能一方面受A，B2种试样的结构性能影响，另一方面是由渗Si后所生成SiC的性能和不同结构决定的。     

航天科技集团四院大飞机炭刹车盘国产化项目通过专家评审

<正>2009年12月4日,陕西省科技厅组织召开了陕西省重大科技创新项目——飞机炭刹车盘项目验收会及新型航空炭/炭刹车材料的制备与应用科技成果鉴定会。与会专家一致认为,该项目拥有多项创新技术,具有自主知识产权,在高摩擦     

多向编织炭/炭的复合材料烧蚀性能

利用以星型交流电弧加热器为核心的地面模拟系统对三维5D编织炭/炭复合材料的烧蚀行为进行了考核,通过对材料烧蚀表面温度、形貌的在线实时监测及烧蚀后微观结构的观察,研究了该类材料的烧蚀行为.研究发现:三维5D编织炭/炭复合材料的烧蚀是热化学烧蚀和机械剥蚀的综合作用,构件边缘区域以机械剥蚀为主,中心区域表现为热化学烧蚀和机械剥蚀相互耦合,没有明确的分界;基体炭与炭纤维的抗烧蚀性能相差较大,炭纤维的抗热化学烧蚀性能、抗机械剥蚀性能明显高于基体炭,烧蚀后试件烧蚀表面仅剩下凸起的纤维束骨架结构;三维5D编织炭/炭复合材料的烧蚀性能表现出较强的各向异性,在轴向体现为单根纤维失去周围基体支持而发生剥离,抗烧蚀性能相比较好;在径向体现为烧蚀表面脱层,抗烧蚀性能相比较差.     

基体含量对炭／炭复合材料的影响

研究了最终密度为1.85-1.86g/cm^3的二维（2D）炭／炭复合材料的不同基体成分－CVD炭和树脂炭的含量对2D C／C复合材料力学性能的影响，并在扫描电镜下进行断口分析，探索了C／C复合材料的损伤机理，此外，通过观察炭纤维与CVD炭以及CVD炭树脂炭的结合状态，纤维拔出，韧断等断口微观形貌，从微观上分析了不同基体炭以及它们的微以结合对2D C／C复合材料强度性能的影响，结果表明：CVD炭含量越高，剪切强度越低；而抗弯强度，弯曲弹性模量和抗压强度则先增加后降低，有一个明显的起伏，说明CVD炭与树脂炭的含量有一个最佳配比，即CVD炭含量约为44％时，可以使2D C／C复合材料力学性能得到最佳值，炭纤维与CVD炭成树脂炭粘结并不是特别牢固，其界面具有缓冲裂纹传播速度或改变裂纹传播方向的作用，或界面剥离吸收掉集中的应力，从而使炭纤维的强度得到很好的利用，C／C复合材料的强度得以提高。     

指尖密封用炭-炭复合材料摩擦磨损性能

为确定指尖密封用炭-炭(炭纤维增强炭基体)复合材料的摩擦学性能,针对指尖密封的轻载使用条件,应用UMT-2摩擦磨损测试仪进行炭-炭复合材料摩擦磨损性能试验,测量摩擦系数与磨损率,并采用扫描电子显微镜(SEM)分析材料的摩擦磨损机理.结果表明,无纬布层垂直于摩擦平面时,材料的摩擦系数和磨损率较低.载荷增加,较高密度材料的磨损率增加缓慢,摩擦系数减小.与载荷相比,材料磨损率受频率的影响较小,且随频率升高摩擦磨损性能越好.磨损表面的SEM分析表明:低频、低载条件下材料发生磨粒磨损;频率的提高加快磨屑膜的成形,自润滑能力增强;载荷的增加虽使磨屑快速被挤压形成磨屑膜,但磨屑膜被不断挤出剥落,纤维裸露断裂产生严重磨损,这一点在材料密度较低时表现更为显著.选用较高密度的材料以及布置无纬布层垂直于摩擦平面可以有效缓解密封材料的磨损.     

炭／炭复合材料浸渍用沥青的性能分析

采用高温粘度计、核磁共振（^13C-NMR）、差热／热重（DTG／TG）、光学金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等观察检测手段,对炭／炭（C／C）复合材料浸渍用太钢沥青和武钢沥青的软化点、元素组成、族组成、炭组成、流变性、残炭率、炭化所形成焦炭的形貌及可石墨化性等进行了分析。结果表明：作为C／C复合材料浸渍法生产的原料,在相同处理条件下,太钢沥青的软化点、粘度、残炭率比武钢沥青的高,但其所形成焦炭的石墨化性能比武钢沥青的销差,结构更复杂。     

不同制动速度下针刺毡炭／炭复合材料的磨擦磨损行为

用模拟刹车制动的磨擦试验机,研究了1种针刺毡结构炭／炭复合材料在不同制动速度下的磨擦磨损性能,并在光学显微镜下直接对磨擦表面进行了观察和分析。研究结果表明：在制动速度为5m/s或静态条件下,针刺毡炭／炭复合材料的磨擦因数很低,但在制动速度为10m/s、能量较小时磨擦因数出现了峰值;在制动速度升高到20m/s后,磨擦因数较高且随刹车速度变化趋于稳定,显示出优良的高能高温制动性能;只要制动速度不是极高（如28m/s）,这种材料均具有很好的抗磨损性能,其中磨损量在制动速度为15m/s时达到最大值,该制动速度对应于飞机进出场滑行制动速度;磨擦表面微观结构及氧化状况取决于制动条件的影响,炭磨屑和基体炭在制动过程中会优先氧化。     

SBS和EVA对炭沥青的改性研究

采用SBS和EVA对路用煤-石油基混合沥青进行改性处理，对SBS和EVA引起的炭沥青改性效果进行了研究。结果表明，SBS改性后的炭沥青具有更好的高温抗丰辙、低温抗裂性能和感温性能，采用4．5％～6％的SBS改性炭沥青（软化煤沥青比例为15％），所得性能最优。     

新材料与新工艺

航天研制飞机用炭/炭刹车盘技术达到国际先进水平中国航天科技集团公司四院43所组建的西安超码科技有限公司,开发出具有完全自主知识产权的国产炭刹车盘,实现了飞机刹车材料国产化,使飞机用炭/炭刹车盘技术达到国际一流水平。飞机炭刹车盘是飞机刹车系统上普遍采用的一种易耗件     

热处理温度对炭／炭复合材料性能的影响

对同一种炭／炭复合材料，经过不同温度的最终热处理后的微观结构、石墨化度和抗弯强度进行了对比研究．研究结果表明：随着最终热处理温度的升高，在偏振光下，易石墨化的热解炭光学活性增强，而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化；炭／炭复合材料的晶粒逐渐长大，层面间距逐渐缩小，石墨化度有较大幅度的提高；同时，由于基体炭与炭纤堆的热膨胀系数存在差别，随着热处理温度的升高，基体与增强纤维的的结合强度降低，使炭／炭复合材料的抗弯强度降低，但材料的应变性增强，材料的断裂形式由脆断转为假塑性断裂.     

改性生物炭在含重金属废水处理中的应用

改性生物炭除金属离子效率高、成本低,对污水处理具有重要意义。本文综合评述了生物炭改性方法、吸附机理、改性生物炭对重金属吸附性能影响等方面的研究进展。介绍了生物炭的不同热解温度、矿物组分和表面官能团等理化性质对吸附重金属的影响;讨论通过物理和化学改性方法改进的生物炭的物理、化学性质对重金属吸附效果的影响,探讨不同理化性质的生物炭对重金属吸附的机理。根据不同生物炭材料之间的差异,采用具有针对性的改性方法,或在生物炭中加入适当的矿物质,设计出特定用途的生物炭可能是未来研究的重要方向。     

石墨化度对炭／炭复合材料力学性能的影响

通过三点弯曲试验,并借助SEM断口形貌分析,研究了石墨化度对炭／炭复合材料抗弯强度的影响,对其断裂机制进行了探讨。试验所用材料的基体为沥青浸渍炭＋少量CVD炭,增强体炭纤维由乱短纤维和成束长纤维织成的炭布构成,长纤维沿X－Y平面分层铺开,长纤维层之间是随机分布的乱短纤维层。研究结果表明：当石墨化度不同时,复合材料的断裂机制不同;在所研究的石墨化度范围28.4%-77.3%内,随着石墨化度的提高,材料的抗弯强度呈现加速下降的趋势;当石墨化度为77.3%时,材料的抗弯强度仅为石墨化度为28．4％时的60％。在石墨化度较低（如27．4％和56．8％）时,材料中的长纤维呈现以拔出机制为主,裂纹沿长纤维束层与乱短纤维层之间的界面传播;在石墨化度较高（如70．6％和77．3％）时,材料中的长纤维被横向切断,裂纹切过长纤维向前传播。这对炭／炭复合材料的研究、开发具有指导意义。     

流态化技术干法脱炭的理论分析与试验研究

粉煤灰是煤粉燃烧后，随烟气自锅炉炉膛中带出的粉状燃烧产物，其可用性及具体用途取决于其物理化学性质和残余炭质量分数(通常要求小于4％)。依据美国某电厂粉煤灰和残余炭的粒度分布特点和形态特征，提出了采用流态化干法脱炭技术降低粉煤灰中残余炭质量分数的基本思路，对不同粒级样品的分层试验表明：采用流态化技术能有效脱除大于0．074mm粒级中的残余炭，而且工艺简单，无粉尘污染，这一方法对于解决粉煤灰的综合利用问题将提供有益的借鉴。     

液相法制备炭／炭复合材料的显微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对用液相法制备的3种单向纤维增强炭／炭复合材料的显微结构进行了观察和分析，这3种炭／炭复合材料分别采用纯沥青作基体和沥青加焦炭粉、树脂加焦炭粉作预浸初基体制得，在热压成形初坯体内，收缩的微裂纹沿纤维轴向与外界相通，可被再浸渍填充，而孔洞则大多与外界隔绝，不能被再浸渍填充，实验结果表明：集炭填充料的添加改变了复合材料的显微结构，可调整炭／炭复合材料的纤料的纤维体积分数，减少气孔的形成，有利于再浸渍致密化；它还扰乱基体状结构组织，导致其焦炭粉颗粒呈紊乱状态。     

热解碳结构对炭／炭复合材料摩擦磨损性能的影响

通过控制化学气相沉积工艺条件，得到粗糙层，光滑层，过渡结构，各向同性等几种具有不同微观结构的热解炭，通过金相观察，石墨化度，摩擦磨损性能的测试，得出：热解碳的微观结构对炭／炭复合材料的摩擦损性能有较大影响；制动过程中形成的薄膜使摩擦因数降低，粗糙层结构的炭／炭复合材料石墨化程度高，摩擦因数高，线型平稳，且随着压力的增加，其力矩上升明显，是一种优良的摩擦材料，光滑层结构的炭／炭复合材料石墨化度低，摩擦因数低，磨损小。     

松枝生物炭对Cd污染土壤钝化修复的研究

以松枝为原料,采用350℃限氧热裂解法制备生物炭,利用元素分析、SEM-EDS、BET-N2、FT-IR、Boehm滴定等分析方法对生物炭进行表征.结果表明:松枝生物炭为多孔结构、平均孔径为8.10 nm、比表面积为1.74 m2·g-1,表面含有—C O、—OH等含氧官能团.通过盆栽实验,研究松枝生物炭对土壤Cd形态...     

炭罐工作能力与击穿时间对汽车蒸发排放影响

介绍了炭罐在汽油发动机汽车上应用的历程及其作用,影响炭罐吸附能力的关键因素有炭罐工作能力、击穿时间、内部几何结构特性、工作寿命、ECU控制脱附过程以及炭罐安装位置等,就汽车设计而言,炭罐工作能力、击穿时间对蒸发排放的影响最大也需要最先考虑。试验研究了此两因素对蒸发排放的影响。研究结果表明设计时合理选择炭罐并与汽车相匹配是控制蒸发排放的关键,为汽车设计时选择炭罐提供参考。     

支撑复合炭膜的制备及其结构

支撑体复合炭膜是一种在许多性能方面优于聚合有机膜的新型炭膜,根据孔径大小不同可用于气体分离或水处理。采用喷涂法,以酚醛树脂作为碳源,陶瓷管为支撑体制备出支撑复合炭膜,通过泡压法测定其平均孔径,并利用红外光谱、热重分析以及扫描电镜对其结构进行表征与分析。结果表明:多次高温烧结可以有效改善陶瓷管的内部结构,减少过渡层缺陷,炭层和支撑体之间主要通过机械粘结的方式结合在一起;支撑复合炭膜的平均孔径为0.09μm,在0.50 MPa下的纯水通量可达1.46 kg·h~(-1)·m~(-2)。