铸铁熔体的衰退及石墨形态的转变

用定向凝固装置,研究铸铁熔体的衰退及石墨形态的转变。对石墨形态连续衰变过程的观察,发现了以前从未报导过的蠕虫状向过冷石墨转变的分界线。这表明石墨生长机制在分界线处发生了突变。本文认为铸铁熔体衰退过程中,石墨形态经历了如下转变:球状→蠕虫状→D 型片状→A 型片状,石墨晶体生长机制发生了渐变→突变→再渐变的过程。其中球状石墨→蠕虫状石墨的转变是渐变;蠕虫状石墨→过冷石墨的转变是突变;过冷石墨→A 型片状石墨的转变是再一次渐变。     

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。     

膨胀石墨的形貌结构与表面功能基团的XPS研究

膨胀石墨的孔结构和表面化学组成对其物化性能有着很大影响,利用扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对550～920℃制备的膨胀石墨形态结构和表面功能基团进行了表征,结果表明：在蠕虫状的膨胀石墨粒子表面和内部存在大量的网状孔洞,这些网络状孔洞是由10～50nm厚的石墨片叠合而成的平行塌陷片层构成;膨胀石墨表面化学组成以C、O元素为主,其它元素含量较低,其表面存在有-C=O、-C-O和-O-O-（过氧基团）等功能基团.     

基于微波膨胀法制备石墨蠕虫的工艺

制备品质优良的石墨蠕虫是石墨烯工业化的研究热点。采用微波膨胀法对可膨胀石墨进行剥离,成功制备得到石墨蠕虫。比较了高温加热法、普通微波设备法、专用微波设备法这三种方法制备石墨蠕虫的效果,结果表明,专用微波设备法制备的石墨蠕虫品质最好,1g可膨胀石墨制备的石墨蠕虫体积可达333mL,比表面积可达280m~2/g。与高温加热法相比,微波膨胀法具有制备速度快、蠕虫品质好、过程节能等优点,是一种大批量生产石墨蠕虫切实可行的方案。     

单根膨胀石墨蠕虫压片的晶粒结构

用金相显微镜研究了单根膨胀石墨蠕虫压片的表面,发现其具有类似于金属的金相结构.用金属粒度评级软件对所得图像的晶间界进行重构,并分析了其平均粒径.结果表明:蠕虫压片晶粒平均粒径为30 μm～45μm,与原始天然鳞片石墨的粒度及膨胀工艺无关.X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与原子力显微镜(AFM)观察表明:蠕虫压片晶粒存在亚结构,亚结构晶粒内部石墨的结晶完善,单个亚晶粒与原始鳞片石墨外观相同,呈片状,La为3μm ～8μm,Lc为30nm ～80nm.此外,根据XRD数据计算了压片后的膨胀石墨晶粒的取向度和峰背比值,发现晶粒沿垂直于压力的平面取向排列,并且压力越大,晶体的取向越明显.     

膨胀石墨蠕虫的红外衰减性能研究

本文报道了不同膨胀容积的膨胀石墨蠕虫的红外衰减实验结果,并将其与常用的红外干扰材料--天然鳞片状石墨的红外衰减性能作了对比研究.结果表明:膨胀石墨蠕虫比天然鳞片状石墨具有更好的红外衰减性能.膨胀石墨蠕虫的红外衰减性能与该材料的膨胀容积有关,膨胀容积大,红外衰减性能好.     

膨胀石墨复合活性炭的制备研究

以膨胀石墨为复合模板,分别与椰壳基活性炭、中间相活性炭微球及石油焦基活性炭在超声波振荡混合条件下制备膨胀石墨/活性炭复合材料.结果表明,由于膨胀石墨具有独特的类蠕虫状结构,能为活性炭材料提供较好的接触环境,改善了活性炭颗粒接触的结构缺陷,提高了复合材料的导电性和储电荷性能.     

石蜡/膨胀石墨复合相变储热材材料的性能研究

以石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构,利用膨胀石墨的多孔吸附特性,制备出了石蜡含量90%(质量分数)的石蜡/膨胀石墨复合相变储热材料.采用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PM)、X射线衍射(XRD)及差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的结构和性能进行了表征.结果表明,膨胀石墨吸附石蜡后仍然保持了原来疏松多孔的蠕虫状形态,石蜡被膨胀石墨微孔所吸附,在石蜡质量含量为90%时仍保持定型特性;复合相变储热材料没有形成新物质,其相变温度与石蜡相似,相变焓与基于复合材料中石蜡含量的相变焓计算值相当.     

蠕化率对蠕墨铸铁组织及热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验机,对不同蠕化率下的蠕墨铸铁进行热疲劳性能试验并观察其组织变化。结果表明,试样的抗热疲劳性能随着蠕化率的升高呈现先上升后下降的趋势。当蠕化率为70%~80%时,蠕墨铸铁的热疲劳性能最好。蠕虫状石墨占基体比重有一个最佳值,蠕化率过低时,由于球状石墨数量较多分布较密集,导致热疲劳性能较差;蠕化率过高时,由于蠕虫状石墨过于粗大使裂纹扩展速度加快,导致热疲劳性能较差。在裂纹扩展后期,主裂纹变粗大导致其向前扩展所需驱动力不足以及主裂纹上形成分叉裂纹及二次裂纹,进而导致裂纹扩展呈现先快后慢、阶段性扩展的特点。     

膨胀石墨的孔隙结构-中国国家自然科学基金和日本学术振兴会联合研究项目报道

通过对膨胀石墨膨化容积，石墨蠕虫之间和内部孔隙尺寸的测定，详细研究了膨胀石墨的孔结构，建立了一些估测孔结构的新技术；为了研究膨胀石墨的孔结构，发展了一些测量新技术：包括石腊浸渍法，将石墨蠕虫浸渍在液态石蜡中，石蜡就会填充石墨间的大孔隙，通过断裂方法还可以看到蠕虫内部孔隙，这些方法均需要借助图像处理技术。本论文第一部分分析了市售膨胀石墨的孔隙结构，第二和第三部分分别讨论了胀化温度和插层剂对孔结构的一些影响。     

膨胀石墨的毫米波二维平面衰减性能研究

本文报道了不同长度膨胀石墨蠕虫的毫米波二维平面衰减实验结果 ,并将其与传统的微波干扰材料———铝箔条的毫米波衰减性能作了对比研究。结果表明 ,尽管膨胀石墨蠕虫在物理形状上与铝箔条有相似之处 ,并且具有一定的导电性能 ,但其对毫米波的衰减特性并不符合半波谐振子模型所推导出的结论。膨胀石墨蠕虫对毫米波的衰减为散射和吸收作用的综合结果。     

膨胀石墨/石蜡复合相变储能材料的制备与性能研究

以膨胀石墨为载体,石蜡为相变储能材料,制备了复合相变材料。由于膨胀石墨良好的吸附性能和毛细作用力,石蜡能稳定存在于膨胀石墨中。采用SEM、DSC和TG对复合相变材料进行表征,结果表明:膨胀石墨吸附石蜡后仍能保持原来疏松多孔的蠕虫状,稳定吸附倍率为17倍;复合相变材料的相变温度与石蜡相似,并具有较高的相变潜热。其储热时间较纯石蜡减少了66.7%～76.7%,放热时间减少82.2%。     

石墨材料导热性能与微晶参数关系的研究

用煅烧石油焦和煤沥青为基本原料，采用热压和石墨化工艺制备了几种纯石墨材料。考察了煤沥青的种类以及石墨化温度对石墨材料导热性能的影响。结果表明，粘结剂的种类和石墨化温度与石墨材料的导热性能有着密切的联系。石墨材料的导热性能对其石墨化度的敏感程度较大，尤其是当石墨化度较高时表现最为突出。研究结果还表明，室温时石墨材料的导热系数与其平均微晶尺寸La呈现出良好的线性关系，其直线方程为：λ=-86.66 7.26La；石墨的微晶层间距doo2与其平均微晶尺寸的倒数（1／La)也存在良好的线性关系，其直线方程为d002=0.3341 0.1664(1/La)。     

QT500-7球墨铸铁拉伸试样断口异常分析

拉伸试验中QT500-7球墨铸铁拉伸试样断裂后断口存在颜色较深的异常区。通过宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能测试等方法对异常区形成原因进行了分析。结果表明:球墨铸铁铸造过程中局部石墨球化不良或球化衰退造成了该区域显微组织中有大量的蠕虫状石墨,导致球墨铸铁拉伸试样断口异常,这严重降低了球墨铸铁材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等力学性能。     

低温加热快速制备膨胀石墨（英文）

本文提出了一种简单、节能、高效的膨胀石墨制备方法。以鳞片石墨为原料,K_2S_2O_8为膨胀剂,在80℃的条件下,加热数分钟即可快速制备出膨胀石墨。采用XRD、SEM、FTIR、Raman和四探针对样品的结构、形貌、官能团和导电性能进行了表征。结果表明,石墨由鳞片状转变为蠕虫状,最大膨胀容积为150 mL/g,且该方法对石墨结构的氧化程度低。由该膨胀石墨制备的柔性石墨的电导率为5.47×10~4S/m。该方法因其简单、成本低、对环境危害小等特点具有良好的应用前景。     

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。     

铸铁的热物性测定及其与显微组织的关系

用激光脉冲法和比较法测量了不同种类铸铁300-1300K的热物理参数(α,Cp,λ),并对铸铁热物性与显微组织的关系作了初步讨论。结果表明,片状石墨对铸铁导热、导温能力影响最大,蠕虫状石墨次之,球状石墨较小。石墨对铸铁的导热、导温能力的贡献最大,基体组织次之,而合金元素对热物性的影响大小则决定于其在基体中的存在形式;通常各种铸铁的导热、导温系数值按灰口铁、蠕虫铁、球铁、可锻铸铁、奥氏体铸铁和白口铸铁的顺序依次降低,且在810K以后开始趋于一致;除奥氏体铸铁和白口铸铁外大多数铸铁在1040K附近存在居里点,导温系数在该处出现最小值;除奥氏体铸铁外,多数铸铁在1040K附近比热容出现峰值,有些铸铁在490K附近存在渗碳体居里点,比热容在该处也出现峰值。     

膨胀石墨孔结构的影响因素

本文简述了膨胀石墨孔结构的特点，研究了电化学法、化学法制造膨胀石墨时工艺参数对膨胀石墨孔结构的影响规律，并讨论了将膨胀石墨蠕虫粉碎后孔结构的变化情况     

膨胀石墨孔结构的影响因素

本文简述了膨胀石墨孔结构的特点，研究了电化学法，化学法制造膨胀石墨时工艺参数对膨胀石墨孔结构的影响规律，并讨论了将膨胀石墨蠕虫粉碎后孔结构的变化情况。     

二氧化锰改性膨胀石墨及其吸波性能研究

膨胀石墨具有优异的各向异性导电性和疏松多孔的蠕虫状结构特征，是极具潜力的新型吸波剂材料。基于此，选取膨胀石墨为基体材料，采用水热法制备了一系列MnO₂改性膨胀石墨吸波剂，并对其微观结构和吸波性能进行研究。结果表明，MnO₂层改善了膨胀石墨的阻抗匹配，有助于介电损耗和磁损耗能力的提升。其中，150℃水热温度下制备的改性膨胀石墨具有最佳的吸波性能，其在厚度为1.14 mm时，最低反射损耗值为-50.01 dB;调整其厚度至1.86 mm时，最大有效吸收带宽可达5.12 GHz。