石墨的纳米结构组装

本文在分析石墨微观结构和性能基础上, 综合分析了石墨加工改性方法, 提出了石墨纳米结构组装的概念, 介绍了几种石墨纳米结构组装的方法。通过结构组装, 引入纳米功能粒子, 制造活性功能空间, 合成新型石墨功能材料; 通过制备石墨层间化合物、碳石墨合金等方法引入纳米功能粒子组装碳石墨材料; 通过打开石墨层片, 制备二维层状材料制备纳米石墨烯片, 可以采用氧化活化等制造孔隙结构增加活性空间; 通过调节石墨晶体排布方向减少石墨材料的性能异向性, 提高性能均匀性; 通过石墨结构纳米组装设计, 设计新型石墨功能材料。纳米尺度的石墨加工和改性有可能推动石墨矿物资源的有效利用, 开发新型石墨储能材料和石墨烯片材料。     

凝固速度对铸铁石墨形态的影响

本文采用定向凝固技术研究了凝固速度对铸铁石墨形态,奥氏体和石墨结晶动力学的影响,并分析研究了奥氏体,石墨棱面和基面之间的生长速度相对大小与石墨形貌之间的关系。发现奥氏体的生长速度随凝固速度的增加而增大,当奥氏体的生长速度超过石墨棱面的生长速度时,片状石墨突变为蠕虫状石墨,反之,则导致蠕虫状石墨突变为片状石墨。     

铜-石墨自润滑触头材料的研究进展

综述了铜-石墨滑动触头材料的研究进展,包括制备工艺、石墨含量、石墨粒度、添加组分和化学镀铜包覆石墨因素对铜石墨材料性能的影响以及铜石墨材料的摩擦学问题,最后指出了铜石墨自润滑触头材料的发展趋势.     

我国金属-石墨自润滑复合材料研究进展

<正>我国是石墨资源大国,石墨储量占世界储量的72%。然而,我国石墨产业缺少深加工产品。对石墨进行精深加工,是实现石墨产品性能提升、做强石墨产业的有效途径。具有自润滑功能的金属-石墨复合材料不仅因其在特殊条件下具有优良的摩擦学特性而受到人们的广泛关注,它还是一种石墨高效增值方式。本文主要介绍了金属-石墨自润滑复合材料种类、制备方法及应用方面的研究进展。一、金属-石墨自润滑复合材料简介石墨优异的润滑性能由其层状     

氮对碳纤维石墨化的影响

用元素分析、X射线衍射和拉曼光谱等手段对不同结构成分的石墨纤维进行表征,研究了石墨结构与纤维中氮的关系。结果表明:在高温石墨化过程中,随着氮的减少,石墨微晶堆叠厚度和宽度不断增大,纤维的晶区取向度和石墨化度提高。氮含量大于0.08%时,石墨片层中有氮原子的位置会扭曲变形,不利于石墨微晶的生长,石墨微晶大小、晶区取向度及石墨化度增长比较缓慢;当氮元素含量小于0.08%时,由氮引起的石墨片层缺陷很少,石墨微晶大小、晶区取向度及石墨化度的增长速率随氮的减少而大幅度提高。脱除氮原子虽然不能引起石墨片层的生长,但是含氮石墨片层生长的控制步骤。     

原料尺寸对氧化石墨与石墨烯性能的影响

采用改进的Hummers法对不同尺寸的天然石墨进行氧化处理,水合肼还原获得石墨烯。利用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)等对天然石墨、氧化石墨和石墨烯的化学结构、光谱学及结晶性进行表征。结果表明:天然石墨被充分氧化为氧化石墨,氧化石墨被还原为完美的石墨烯;天然石墨尺寸越小,氧化程度越大,氧化石墨的层间距越大;氧化石墨的D峰和G峰的强度比ID/IG与天然石墨尺寸大小成正比;与同尺寸的氧化石墨相比,石墨烯的ID/IG值比氧化石墨的大,说明石墨烯中sp2杂化碳层平面的平均尺寸小于氧化石墨的平均尺寸,新生成的石墨化区域被一些缺陷分割成尺寸更小的sp2杂化区域。     

膨胀石墨的形貌、成分与结构变化研究

膨胀石墨是重要的工业应用材料,但其微观形貌、成分与晶体结构随膨胀倍率的变化规律认识仍不足。选择 H 2 SO4+HNO3+KMnO4+FeCl3作为插层氧化体系,通过对鳞片原料石墨化学氧化制备出可膨胀石墨,分别在400℃、600℃、800℃、1000℃下膨化处理获得不同的膨胀石墨。针对上述几种石墨,采用 OM、SEM、EDS、XRD等技术对比研究了其形貌、成分与结构的变化。结果表明,原料石墨、可膨胀石墨与膨胀石墨分别呈现层片状、褶皱状和蠕虫状的微观形貌,插层物主要由 S 与 O 组成,膨胀石墨的 S 与 O 含量显著低于可膨胀石墨,且其含量随着膨化温度提高逐渐降低。这些石墨具有相同的密排六方结构,其中可膨胀石墨的晶格常数显著大于原料石墨,反映出插层后石墨结晶度的严重劣化。膨胀石墨的结晶度稍差于原料石墨,但压片处理后得到改善,更高温度膨化的石墨改善更加明显,且优于原料石墨,这预示着高温膨化石墨的应用可塑性更强,具有更好的应用前景。     

多次多向等温变形对球墨铸铁石墨形态的影响

研究了球墨铸铁在900±10℃下,经不同方向多次压缩变形后石墨的形态变化.结果表明:单向压缩后石墨球变成近似平行分布的石墨片,经多向压缩后石墨片分裂;沿不同方向多次变形,石墨球在不同方向应力作用下被剪为小的石墨颗粒,起到了细化石墨球的作用.     

谈环形圆柱石墨电阻率测试方法

本文对环形圆柱石墨电阻率测试方法进行探讨,我国现行测试电阻率是横向抽样取样方法,而对整体石墨还没有具体标准可参照,对环形圆柱石墨电阻率测试方法采用间接的方法,把石墨串联接人电路,通过公式p=V*S/(I*I)计算得出电阻率.石墨电阻很小是一米普通导线的十分之一,因而在测试过程中要解决测试工艺问题,如尽可能减少接触电阻.本文就这些问题进行了探讨.解决整体石墨测试办法,并通过石墨样品电阻率与整体石墨电阻率比对,了解石墨的性能,最终满足整批石墨电阻率测试要求.     

我国人造金刚石用石墨材料的研究

石墨材料是人工合成金刚石的直接原料.回顾我国人造金刚石用石墨材料的发展历程,介绍目前金刚石工业专用石墨材料的种类、制备工艺及其相关性能.同时,概要介绍掺杂石墨和采用其他种类石墨材料合成金刚石的研究进展,并对今后人造金刚石用石墨材料的发展进行了展望.     

Exfoliation of graphite

The exfoliation of graphite is a phase transition involving the vaporization of the intercalate in the graphite. Exfoliated graphite is an expanded graphite with a low density. This paper reviews the process of the exfoliation of graphite and the exfoliated graphite material. It surveys the applications of exfoliated graphite, covers both reversible and irreversible exfoliation and reviews the methods and mechanism of exfoliation. Other topics include the structure and properties of exfoliated graphite, graphite foils, exfoliated carbon fibres and composites.     

铜-石墨复合材料的半固态铸造研究

首次采用半固态加工方法对QTi3.5-3.5石墨复合材料进行了研究,得到了半固态浆料固相率与铸锭中石墨颗粒分布之间的关系,确定了获得石墨颗粒均匀分布的QTi3.5-3.5石墨复合材料的半固态加工技术条件。结果表明,随着半固态浆料固相率的增大,石墨颗粒的上浮偏聚程度逐渐减小,当采用固相率大于40%的半固态浆料进行铸造时,石墨颗粒的上浮偏聚现象得以消除,可获得石墨颗粒均匀分布的QTi3.5-3.5石墨复合材料。     

掺杂石墨导热性能的研究

制备了一系列掺杂石墨并研究了其导热性能,实验结果表明,与相同条件下制得的纯石墨相比,掺杂石墨的导热系数均有较大的提高,掺杂钛组元可使石墨材料的导热性能有所提高,而硅组元的加入可大大提高石墨材料的导热性能,硼组元的加入则使石墨材料的导热性能明显下降,这与硼原子可溶入石墨晶格而造成晶格缺陷有关,XRD分析结果表明掺杂石墨都具有大的晶格尺寸,高的石墨化程度,这与掺杂组元的催化石墨化作用有关。     

纳米石墨的制备方法(英文)

简要概述了现有的纳米石墨制备方法,这些方法从材料来源上可以分为2类,一类由鳞片石墨来制备,另一类由富碳材料合成.由鳞片石墨制备纳米石墨的方法主要有球磨法、超声波粉碎法、爆轰裂解法和电化学插层法;由富碳材料合成纳米石墨的方法主要包括爆轰合成法、化学气相沉积法、激光脉冲沉积法和化学合成法.     

膨胀石墨/石蜡相变复合材料有效导热系数的数值计算

通过膨胀石墨粉与石蜡混合制备相变复合材料可有效提高该储能材料的传热性能。为研究膨胀石墨/石蜡相变复合材料的导热机制,提出了膨胀石墨粉与石蜡混合后的3尺度层次固体有效导热系数计算方法。然后,通过数值模拟计算得到了具有不同体积分数和不同导热系数的膨胀石墨导热颗粒的膨胀石墨/石蜡相变复合材料的有效导热系数。结果表明:膨胀石墨能够有效地提高石蜡的导热性能,当膨胀石墨的体积分数为10%时,膨胀石墨/石蜡相变复合材料的有效导热系数是纯石蜡的9倍。此外,提高底层尺度的石墨片与石蜡的混合程度及降低底层尺度石墨的体积分数都能有效提高膨胀石墨/石蜡相变复合材料的有效导热系数。所得结论为探究膨胀石墨粉提高相变复合材料导热系数的机理奠定了基础。     

On the fatigue damage micromechanisms in Si‐solution–strengthened spheroidal graphite cast iron

Graphite nodules in spheroidal graphite cast iron (SGI) play a vital role in fatigue crack initiation and propagation. Graphite nodules growth morphology can go through transitions to form degenerated graphite elements other than spheroidal graphite nodules in SGI microstructure. These graphite particles significantly influence damage micromechanisms in SGI and could act differently than spheroidal graphite nodules. Most of the damage mechanism studies on SGI focused on the role of spheroidal graphite nodules on the stable crack propagation region. The role of degenerated graphite elements on SGI damage mechanisms has not been frequently studied. In this work, fatigue crack initiation and propagation tests were conducted on EN‐GJS‐500‐14 and observed under scanning electron microscope to understand the damage mechanisms for different graphite shapes. Crack initiation tests showed a dominant influence of degenerated graphite elements where early cracks initiated in the microstructure. Most of the spheroidal graphite nodules were unaffected at the early crack initiation stage, but few of them showed decohesion from the ferrite matrix and internal cracking. In the crack propagation region, graphite/ferrite matrix decohesion was the frequent damage mechanism observed with noticeable crack branching around graphite nodules and the crack passing through degenerated graphite elements. Finally, graphite nodules after decohesion acted like voids which grew and coalesced to form microcracks eventually causing rapid fracture of the remaining section.     

Ultrasound irradiation prepare sulfur-free and lower exfoliate-temperature expandable graphite

The article reported a new way to prepare sulfur-free and lower exfoliate-temperature expandable graphite with ultrasound irradiation. Flake graphite mixture was used as raw material, sulfur-free inorganic and organic solvents were used as ultrasonic solvents. After ultrasound irradiation and wash, the expandable graphite was expanded at 350 °C to obtain sulfur-free expanded graphite. The process is the same as the preparation of sulfur-contain and high exfoliate-temperature expandable graphite with ultrasound irradiation. X-ray diffraction patterns were used to analyze the structure and confirm that the expandable graphite had been prepared. Scanning electron microscope images showed the structure of expandable graphite and the existence of expanded graphite.