高温高压下石墨和碳黑在触媒金属作用后的再结晶

通过对比性实验，对高温高压下２ｍｍ厚金属触媒最冷端区域处，再结晶石墨和再结晶碳墨在形态和晶态方面的研究结果表明；一方面两者存在明显的差异；另一方面又与各自的原材料碳有密切的相关性。藉此讨论了金属触地两种碳素材料的作用和碳在熔融的金属触媒中的分散，溶解，输运的主要形式。     

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.     

高温高压下立方氮化硼晶体的生长机制

在４．５－５．０ＧＰａ，１５００－１８００℃范围内，对在Ｌｉ基复合氮化物或氮硼化物和催化体系中以及其中添加Ｌｉ８ＳｉＮ４后合成ｃＢＮ进行了研究。探讨了ｃＢＮ晶体的表面构造和生长机制，研究了由六方氮化硼向立方氮化硼转变过程中硅的存在在行为。本实验中合成的立方氮化硼为具有光泽的棕色透明单晶。     

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.     

10MW高温气冷堆堆用石墨的研究

石墨是唯一可用作高温气冷堆堆芯结构和反射层的材料。研究和论述了高温气冷堆堆芯用石墨的各种性能要求。介绍了“近各向同性”石墨的两种生产工艺，根据我国实际情况，提出了走“二次焦”技术路线的建议。     

掺杂钛催化机理及其再结晶石墨导热性能的研究

用煅烧石油焦作填料、煤沥青作粘结剂、钛粉作添加剂,采用热压工艺制备了一系列不同质量配比的掺杂钛再结晶石墨.考察了不同质量配比的添加钛对再结晶石墨的热导率、抗弯强度的影响以及微观结构的变化.实验结果表明,与相同工艺条件下制备的纯石墨材料相比较,掺杂钛再结晶石墨的热导率、抗弯强度均有较大的提高.室温下,RG-15再结晶石墨的层面方向热导率可达424W/(m·k),抗弯强度可达50.2MPa.微观结构分析表明,少量的掺杂钛,即可使材料达到很高的石墨化度;过多的钛掺杂量不利于材料的热导率以及抗弯强度;原料中掺钛量为15wt％时,再结晶石墨的微晶发育以及排列程度最好,此材料的石墨化度为96.4％,微晶参数La为306nm.XRD物相分析表明,钛元素在再结晶石墨中以碳化钛的形式存在.钛对再结晶石墨制备过程的催化作用可以用液相转化机理来解释.     

石墨高温粘接部件的抗热震性能研究

以酚醛树脂（Phenol-Formaldehyde Resin,PF)和B4C、SiO2为原料制备了高温粘结剂，并对石墨材料进行高温粘接，同时考察了粘接石墨制品经历ΔT=800℃和ΔT＝1000℃温度交变后的抗热震性能。结果表明，用该粘结剂粘接的石墨样品有着优良的抗热震性能，经历数次热震后其强度保持率仍然较高。此外，还对影响粘接样品抗热震性能的因素进行了理论探讨，指出优化原料性质、提高热处理温度、控制胶层厚度等对提高抗热震性能有重要的影响。     

双组元掺杂钛硅再结晶石墨传导性能的研究

用煅烧石油焦作填料,煤沥青作粘结剂,钛粉和硅粉作添加剂,采用热压工艺制备了一系列双组元掺杂再结晶石墨.考察了不同质量配比的添加剂对再结晶石墨的热导率、电阻率和抗弯强度的影响以及微观结构的变化.实验结果表明,与相同工艺条件下制备的纯石墨材料相比较,掺杂15wt％钛粉再结晶石墨的传导以及力学性能有较大幅度的提高.在掺杂钛粉15wt％、硅粉<2wt％时,双组元再结晶石墨的常温热导率随着硅粉的掺杂量的增加有所提高.当掺杂钛粉及硅粉分别为15wt％和2wt％时,再结晶石墨RG-TiSi-152的常温热导率可达494W/m·K.但是当掺杂钛粉15wt％、硅粉>2wt％时,随着硅粉的继续增加,再结晶石墨的常温热导率反而降低.而双组元掺杂钛硅再结晶石墨的导电以及力学性能却随着硅粉的掺杂量的增加而降低.XRD分析表明,对于双组元掺杂钛硅再结晶石墨而言,钛元素最终在材料中以碳化钛形式存在,而硅元素则大都以气态形式被逸出,XRD物相图谱中未发现硅及其碳化物的存在.材料RG-TiSi-152的微晶尺寸La以及晶面层间距d₀₀₂分别为864和0.3355nm.     

石墨原矿导电混凝土的制备与性能研究

选取石墨、石墨原矿以及石墨尾矿为导电相材料制备导电混凝土,首先对石墨原矿混凝土基于正交试验进行配合比设计。试验结果表明,影响石墨原矿混凝土抗压、抗折强度以及电阻率的各因素主次顺序均为：石墨原矿掺量>水灰比>砂率>减水剂掺量,并得出最优配合比为水灰比0.52,砂率0.38,减水剂掺量1.4%。然后,对不同配合比的石墨、石墨原矿以及石墨尾矿混凝土进行抗压、抗折和电阻率试验。结果表明,3种混凝土抗压、抗折以及电阻率分别随着石墨类材料掺量的增加而降低,三者混凝土的电阻率均满足导电混凝土工程要求,当石墨原矿掺量为15%时,混凝土电阻率为10 950Ω·m可作防静电混凝土应用于工业防静电,电力设备接地等工程当中。     

石墨化对碳纳米管结构与电学性能的影响

在氮气气氛及2700℃温度下,对富含结构缺陷的具有Turbostratic形貌特征的碳纳米管原料进行高温石墨化处理,利用高分辨透射电子显微镜以及自主开发的基于透射电镜的原位性能表征系统对石墨化前后的碳管结构和导电性能进行了研究. 实验结果表明：经过高温石墨化处理后,碳管结构转变为类似于竹节状或管状的锥面结构,锥角为10°~30°,管径为10~40nm. 从锥角数据推算出锥面形成时的旋转位移角中均包含了一个附加的重叠角,说明石墨化后的碳管主要以螺旋的锥面结构为主,且弯曲的螺旋锥面靠∑7、∑13和∑19等重位点阵来稳定. 导电性能测量的结果表明具有螺旋锥面结构的纳米碳管呈半导体特性.     

合成温度与时间对氟化石墨性能的影响研究

电解ＫＦ·２ＨＦ电解液制取氟气，并将其经二级净化设施纯化后，再与鳞片石墨粉（含炭＞９９％，粒度＜４０μｍ）在高温下直接进行反应，制得氟化石墨。在本工艺条件下，保持温度５００℃，经１５小时合成反应所制备的氟化石墨经红外光谱测试分析，在波数１２１９ｃｍ－１处的吸收谱带强度最大，且其真密度、电阻率、含氟量和Ｆ／Ｃ值最高。     

石墨阳极浸渍剂与电化学性能的研究

石墨阳极浸渍剂与电化学性能的研究谢有赞，赵常就，吴乐云，贺美珍，李强（湖南大学长沙４１００８２）０前言作为一个重要的基本化工原料工业──氯碱工业，其阳极质量与整个企业的命脉息息相关。目前，我国氯碱工业用阳极处于金属阳极和石墨电极共存的局面，金属阳极固...     

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)。     

超高温高压下石墨向金刚石直接转变的理论研究

根据固体和分子经验电子理论（EET理论）,分别计算了静压法和爆炸法合成金刚石过程中石墨和金刚石的价电子结构,获得了超高温高压下石墨和金刚石12组不同组合晶面间的价电子密度,结果表明,采用静压法合成金刚石．石墨／金刚石晶面的电子密度差均大于10％,说明其晶面的价电子结构差异太大,不能诱发石墨向金刚石的直接转变。而采用爆炸法合成金刚石,石墨结构理论键距和实验键距差是0．1073nm,明显大于稳定的价电子结构键距差的最大值（0．005nm）,因此,爆炸法条件下,石墨的价电子结构不稳定,主要因为超高温高压下,石墨先分解出亚稳相后再转变成金刚石结构。     

细鳞片与大鳞片膨胀石墨微观结构的比较研究

用混酸（浓硫酸、浓消酸）、强氧化剂处理天然鳞片[大鳞片（-60～＋80目），细鳞片（-140～＋160目）]石墨，制得可膨胀石墨，再经高温膨胀得膨胀石墨。采用SEM对两各种膨胀石墨的形貌进行观察分析，发现不同粒度的石墨获得的膨胀石墨其微观孔结构的特征基本相同，但尺寸上存在较大的差异。采用XRD对原料石墨、可膨胀石墨和膨胀石墨的结构作了分析，通过层间距变化、衍射峰出现与消失的情况，判断出不同鳞片大小的石墨在氧化、膨胀过程中发生了相同的变化，从而证明了不同鳞片大小的石墨的膨胀机理是相同的。     

离子液体改性聚酰亚胺石墨膜的制备与性能研究

为确保电子设备的正常运行和安全工作,围绕电子元器件热管理的研究近年来热度持续升高,聚酰亚胺(PI)作为基材生产的石墨膜是一种重要的导热材料,且能通过掺杂改性提高石墨膜的导热性能。而相较于固体导热填料,离子液体与聚酰亚胺基体的相容性更好,已常见于气体分离膜、无色聚酰亚胺(CPI)等应用。以4,4′-二氨基苯酰替苯胺(DABA)与3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)作为单体,利用1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(IL)这一具有多个氢键位点的IL对PI薄膜进行改性,而后通过石墨化制备得高导热石墨膜。研究结果表明,IL含量为5.0%(质量分数)时,石墨膜晶粒尺寸为78.417 nm,石墨化程度达88%,导热系数达770 W/m·K,为纯PI基石墨膜的1.53倍。     

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。