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２厚金属触媒最冷端区域处，再结晶石墨和再结晶碳黑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着密切的相关性。藉此讨论了金属触媒对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。     

用内装碳法还原铬铁矿石的实验研究

本文是关于内装碳法还原铬铁矿石的研究报告。在1050℃～1350℃的温度范围内,不同的气体流通条件下(空气、一氧化碳、氮气),使用不同的还原剂(焦碳、活性碳、碳黑),做了内装碳法还原铬铁矿石的实验,并且对还原产物用x-线进行衍射分析。     

高压高温触媒法合成硼-碳-氮化合物

通过实验研究了在各种触媒作用下,乱层石墨结构的硼-碳-氮(B-C-N)前驱物在5.5 GPa和1500℃条件下的晶化与相变规律.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及电子能量损失谱(EELS)对样品进行了结构、形貌和成分分析.结果表明,在Fe触媒作用下,得到了一种结晶很好的六方BC2N化合物,而在Ni,Co,Mg或Li3N触媒作用下,均没有B-C-N相生成.     

碳系填料填充型电磁屏蔽材料的研究进展

电磁屏蔽材料的研发对防止或减轻电磁波的危害具有重要意义。填充型电磁屏蔽材料在电磁屏蔽领域有着广阔的应用前景,以碳系填料作为导电填料的填充型电磁屏蔽材料,因其具有成本低、质量轻、导电性优异等优势,受到越来越多研究者的关注。本文对碳系填充型聚合物电磁屏蔽材料的研究进展进行了综述,介绍了电磁屏蔽材料的屏蔽原理,重点论述了碳黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯以及杂化碳系填料对材料电磁屏蔽性能的影响,提出了材料微观结构设计、可提高碳系材料分散性的制备工艺等是促进新型碳系填料填充型电磁屏蔽材料发展的关键。     

载体材料表面性质对定形相变材料相变行为的影响

为了研究载体材料与相变材料的界面相互作用机制,以聚乙二醇(PEG)为相变材料、分子筛MCM-48和有序介孔碳CMK-5为载体材料,采用物理共混的方法制备PEG/MCM-48和PEG/CMK-5两类定形相变材料.利用氮气吸附、TEM、FT-IR、XRD和DSC等表征技术,研究定形相变材料中载体材料的表面性质对相变材料PEG的定形能力、结晶度、相变行为的影响规律.研究结果表明,CMK-5和MCM-48具有相似的有序介孔结构,但是其化学组成不同;CMK-5与PEG的界面相互作用力弱于MCM-48与PEG的界面相互作用力.因此,PEG在CMK-5中的结晶度和相变焓均大于其在MCM-48中的结晶度和相变焓.     

非晶态碳材料的冲击波响应试验研究

研究了非晶态碳材料板碰撞下的一维应变动态响应.利用在碰撞材料样品和非晶态碳样品上的石英压力传感器测量了样品中的应力历史和冲击波速度.对试验测得的速度及应力历史进行了分析处理.在4.0 GPa的冲击条件下,非晶态碳材料的冲击响应波形是简单稳定的,其一维应变条件下为非线性弹性响应,在试验冲击应力范围内没有发现非弹性变形.试验数据显示材料的Hugoniot曲线是上凸的,与熔硅材料相似.试验结果表明非晶态碳材料冲击状态下内部传播的不是一个冲击波而是一个压缩波.     

纳米共轭碳材料水相分散转移及固定化行为的研究进展

纳米共轭碳材料因其优秀的电化学性质与良好的导热性能,在储能、生物传感以及柔性器件等新材料领域引起广泛关注。然而,纳米共轭碳材料的疏水性导致它在水相中会发生团聚现象,难以分散转移,严重影响了纳米共轭碳材料的应用。如何在水相条件下合理、绿色地构建高性能纳米碳材料功能性涂层成为一个难点。简要综述了近几年来纳米共轭碳材料在水相中分散转移、固定化的研究进展,首先介绍了纳米共轭碳材料在水相条件下的分散转移方法：物理分散、共价修饰分散、非共价修饰分散;继而介绍了水相中分散的纳米碳材料不同的固定化的方法,包括水相自组装沉积法、电泳沉积法、真空抽滤法;简述了纳米共轭碳材料在光电器件和生物医药方面的应用;最后论述了水相分散纳米共轭碳材料所面临的挑战并展望了其未来发展方向。     

石墨烯与碳纳米管氢吸附性能的分子模拟

在293.15 K、101.30 kPa的条件下,测定了氢气在石墨烯、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的储氢密度,对比了同等条件下采用不同力场计算得到的数据,筛选了3种碳材料的最佳计算力场。在此基础上,进一步计算了3种碳材料在0~1 000.00 kPa、77.00~573.15 K条件下的储氢密度。结果表明,Dreiding力场是计算石墨烯吸附储氢密度的最佳力场,Universal力场是计算碳纳米管吸附储氢密度的最佳力场;在给定条件下,3种材料吸附储氢能力强弱排序为石墨烯>单壁碳纳米管>多壁碳纳米管,储氢能力与材料的比表面积及其与氢气的弱结合力紧密相关。该研究结果可为分子模拟碳材料吸附储氢和储氢材料设计提供数据和理论支撑。     

多孔碳材料的制备及其在锂离子电池中的应用

利用溶剂热法,将前驱体ZIF-8通过高温在氮气保护的气氛下进行碳化,得到高比表面积的多孔碳材料.通过X射线衍射仪分析材料的物相,比表面积分析仪检测材料的比表面积和吸脱附情况,用扫描电镜来观察材料的微观形貌;最后,对多孔碳材料在锂离子电池中的电化学性能进行了测试,0.1C条件下测得的比容量为284.61 mAh/g,且循...     

碳改性对SAPO-5结构和吸附CH4性能的影响

以三乙胺为结构导向剂,在高温水热条件下合成了SAPO-5分子筛材料,并将之分别置于空气和氮气氛下823K焙烧。用XRD、RAMAN、TG及水和甲烷吸附实验考察了氮气氛下分子筛表面碳改性前后对材料结构稳定性及吸水和甲烷性能的影响。结果表明：碳改性后SAPO-5在孔道内生成了纳米碳材料,晶体衍射强度减弱,结构稳定性提高。与SAPO-5样品相比,碳改性后SAPO-5吸水量略微降低：CH4常压吸附量从0．138％提高到0．253％。     

电子封装用高导热金刚石/铜复合材料的研究进展

金刚石/铜复合材料由于具有热导率高、热膨胀系数低等优异的特性,已经逐步替代传统的散热材料,成为新一代电子封装材料。近年来,价格不断下降的人造金刚石和铜这种相对价格低廉的金属结合,实现人们对电子封装材料性能优越、成本可控的要求。介绍了金刚石/铜复合材料的主要制备方法以及如何改善与提高这类材料的热导率。然而,对于当前工业化的迅猛发展以及5G时代的到来,如何实现高热导率的金刚石/铜复合材料的大规模工业生产,仍然是一个挑战。     

炭黑与橡胶模量及磨耗的相关性研究

依据炭黑可以影响硫化橡胶模量和磨耗的事实，通过制备几种不同炭黑含量的硫化橡胶。对高结构、高耐磨的N339炭黑填充的硫化橡胶模量及各种条件下的磨耗进行测定，分析炭黑用量与模量、磨耗相互之间的关系．     

高温时效对异质接头碳迁移和组织的影响

电站锅炉的对流管束通常使用奥氏体不锈钢与低合金耐热钢的焊接,两种材料在成分和组织上明显不同,异质接头在高温服役中会发生碳迁移现象,形成一个增碳区和脱碳区,对异质接头进行500℃／100h高温时效处理,观察熔合线两侧成分和组织的变化,结果表明,在高温时效处理后,在熔合区碳含量增加并且析出大量碳化物,焊态下母材热影响区粒状贝氏体和上贝氏体退化,转变成铁素体和索氏体。     

Influence of Water Content on Conductivity and Piezoresistivity of Cement-based Material with both Carbon Fiber and Carbon Black

The influence of water content on the conductivity and piezoresistivity of cement-based material with carbon fiber (CF) and carbon black (CB) was investigated. The piezoresistivity of cement-based material with both CF and CB was compared with that of cement-based material with CF only, and the changes in electrical resistivity of cement-based material with both CF and CB under static and loading conditions in different drying and soaking time were studied. It is found that the piezoresistivity of cement-ba...     

石油焦制备高比表面积活性炭技术的研究

研究了以石油焦为原料、KOH化学活化法制备高比表面积活性炭工业化技术,以及工业化制备中碱炭比、活化温度、活化时间对产品指标的影响,提出了适合高比表面积活性炭工业化的新型反应器及碱液回收处理工艺,确定了生产高比表面积活性炭的最佳工艺条件：碱炭比5、活化温度830℃、活化时间1．0h．结果表明,采用确定的技术路线可实现高比表面积活性炭的工业化,采用确定的工艺条件可工业化制备BET比表面积达2900m^2/g、平均孔径2．46nm的活性炭产品。     

炭黑填充PVC抗静电机理的研究

高分子材料的静电现象在其制造、运输和使用等方面常带来诸多麻烦.本文在综述静电的产生、灾害以及各种消除方法的基础上,以乙炔炭黑为抗静电填料研究了炭黑含量对填充的 PVC 试样表面电阻影响的 PT 现象,并通过选优计算方法给出了关于这一影响的数学模型,它能与试验数据很好地吻合,通过试样表面电阻的测试以及电镜照片的分析,揭示了炭黑受外加剪切作用时,它在 PVC 中的分散过程、存在形态以及可能的抗静电机理.     

不同工况下丁腈橡胶的摩擦磨损机理

为了合理选择螺杆泵定子橡胶材料以提高螺杆泵的使用寿命,分析了不同工况下丁腈橡胶与金属配副的摩擦磨损机理.采用MPV-600环块式摩擦磨损试验机对不同炭黑质量分数的丁腈橡胶在变载荷情况下进行摩擦磨损试验,利用体视显微镜观察橡胶磨损后的表面形貌,使用红外光谱仪分析表面官能团变化.试验结果表明:干摩擦情况下,磨损量在一定炭黑质量分数范围内随其增加而减小,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损;水润滑情况下,由于水的润滑及冷却作用,炭黑质量分数适中的橡胶耐磨性最好,磨损机制为磨粒磨损;原油润滑低载荷情况下,磨损量几乎不受炭黑质量分数的影响,而高载荷情况下,炭黑质量分数越高,磨损量越小,其磨损机制以腐蚀磨损为主.     

高酸值松香的加氢工艺研究及产物性能探讨

高酸值松香在高温高压条件下进行加氢反应,使分子内碳-碳双键饱和,得到稳定的工业化产品.以Pd/C为催化剂,研究了不同加氢工艺条件对产物性能的影响,得到最佳加氢反应条件:加氢反应压力5 MPa,反应温度200℃,反应时间2 h,催化剂用量0.3%.采用红外光谱法对加氢前后高酸值松香的结构进行了表征,并通过氧化性实验等方法对加氢效果进行评价.结果表明:在此条件下加氢,产物碳碳双键含量减少,其综合性能特别是高温耐氧化性得到了显著提高.     

碳纤维与玻璃钢风力机叶片动力特性的对比分析

以NREL 5 MW风力机叶片为研究对象,分析了碳纤维与玻璃钢(GRP)材料的叶片和风轮在静止工况下的模态频率与振型,对比了两种叶片在额定工况下的应力与位移。研究结果表明:两种材料的叶片均表现出较高的抗扭能力,碳纤维风轮的抗摆振能力更强;碳纤维与GRP叶片位移及应力分布相似,刚度较低的GRP叶片使得其位移响应值很大、应力响应值相对较小。