等静压石墨评论

等静压石墨是炭石墨材料家族中的新成员.其成型方法与传统的热挤压、冷模压、振动成型等不同,是采用等静压机(冷、温、热)压制成型.从而给制造细结构、大规格、各向同性炭石墨材料创造了条件.它广泛应用于半导体行业、光伏产业、电火花加工、金属连铸、光纤、模具制造以及宇航和核工业,是与当今高科技发展紧密相联的不可替代的新材料,其发展迅猛,方兴未艾.     

小桐子种壳加工成型木炭的方法研究

用物理方法对丢弃的小桐子种壳进行再利用研究,将小桐子种壳经过粉碎、压制、炭化,测定参数。最后得到成型燃料炭的工艺方法。     

炭化温度对中间相炭微球制备高密高强炭材料性能的影响

采用等静压成型工艺,以中间相炭微球为原料制备自烧结炭材料,研究了炭化温度对所制备材料性能的影响。结果表明,炭化温度对样品的性能有较大影响,自烧结炭材料的密度、抗折强度、抗压强度都随炭化温度(500~1 300℃)的升高而增大,分别可达1.75 g/cm~3、83.5 MPa、333 MPa。样品的电阻率随炭化温度的升高而明显降低,且所制得炭材料各向同性度为1.04。     

含炭成型毛坯的焙烧方法

本文是关于含炭成型毛坯的焙烧过程，石墨化后用于制造高频炉中电子和真空技术制品用压模等。其目的使焙烧材料的电阻值稳定。     

圆柱形炭毛坯焙烧时内部热应力的分布

对大规格炭材料毛坯在焙烧过程中应力状态的研究表明,580～640℃是材料可能发生破坏的最危险的温度范围(裂纹可能产生在半径为120～150mm的毛坯表面上)。同时也解答了热弹性和热传导的问题。正象实际所看到的那样,绝大多数按照设计曲线加热焙烧的毛坯在其中部截面上产生断裂。因此,所得到的结果不能完全反映热应力和温度场在毛坯中分布的真实情况。     

稀土磁性材料压制密度与产品成型性的研究

生产磁性材料的企业都必须经过压制成型这一环节,压制成型后的毛坯经过烧结才会成为合格的坯料。本文对压制密度与产品成型性的关系进行了分析研究,并成功应用于实际生产。     

B-Si掺杂沥青基炭材料的制备及其氧化行为研究

以煤沥青甲苯可溶组分、聚碳硅烷和吡啶硼烷为原料合成了B-Si掺杂沥青,B-Si掺杂沥青经炭化处理得到了B-Si掺杂炭材料。研究结果表明,炭化温度对B-Si掺杂炭材料的物相组成、微观结构和抗氧化性能有重要影响。1200℃炭化处理得到的B-Si掺杂炭材料中含有无定形B4C和Si C微晶,在空气气氛中容易快速氧化形成B2O3和Si O2,Si O2可以进一步在B2O3中溶解形成固溶体,从而提高炭材料表面形成的氧化膜的热稳定性。与在800℃、1000℃、1400℃和1600℃炭化得到的B-Si掺杂炭材料相比,在相同氧化条件下,1200℃炭化得到的B-Si掺杂炭材料显示了较好的抗氧化性能,它在1000℃空气气氛中氧化1 h,失重率仅为5.7 wt%,比其它B-Si掺杂炭材料的失重率小很多。     

文摘

98001热应变是大规格人造石墨毛坯产生宏观缺陷的根源［刊，俄］／AH，BA－97，（3）：89—94研究了大规格人造石墨毛坯其压型品和焙烧品在热处理时的不可逆应变。不可逆热应变是导致裂纹产生的原因。在热处理理论模型基础上，推导出大规格毛坯在焙烧（开始和终了阶段）、石墨化以及经沥青浸渍过的毛坯二次焙烧时的允许加热速度公式。图1表1参6（李玉丹摘）98002沥青焦是很有前景的电极工业的原料［刊，俄］／AH，－1997．（6）：71～79研究了利用沥青焦作生产炭材料骨料的可能性。利用人造石墨生产原料评价方法，证明俄罗斯冶金工厂生产…     

规模化连续生物质炭化设备的评价及产品分析

针对目前国内生物质废弃物热解炭化设备规模化生产中存在着生产设备运行不稳定、秸秆炭化产率低、副产品回收利用难等问题,采用稻壳和玉米秸秆成型颗粒为原料,研究其在该套规模化连续生物质炭化设备中长时间连续炭化情况,从而系统分析了该生物质炭化设备的适用性和稳定性。该设备由炭化单元、气体分离单元和出炭单元组成,炭化单元采用双层套筒结构,内层为炭化室,外层为燃气加热室,将生物质炭化产生的高热值生物质气回收后燃烧加热实现热解炭化过程的连续运行。实验结果表明：该生物质炭化设备设计合理,可满足不同原料炭化,可实现稻壳和玉米秸秆颗粒的长时间连续稳定炭化,炭化产能可达到490 kg/h,炭化温度控制在500℃左右,生物质炭的得率在37%以上,热解后固、液、气三相分离完全,气体得到循环利用。     

用生焦粉制备高密度高强度炭材料的研究

为利用生焦粉的自烧结性能制备高密度高强度炭材料,本文以生焦粉为原料直接压制并烧结得到炭材料。分析了生焦粉的红外光谱结构;测定了生焦粉的粒径;观察了炭材料试样烧结后的微观形貌;研究了试样性能与研磨时间、成型压力的关系。实验表明试样体积密度、肖氏硬度、机械强度等随着磨碎时间延长和成型压力适当增大而得到提高。     

煤沥青基微晶炭的制备及其储锂性能

以工业副产物煤沥青（coal tar pitch, CTP）为原料,采用高温炭化法制备煤沥青基微晶炭,利用XRD、Raman光谱、SEM、TEM和XPS等手段对其微观结构和表面化学性质进行表征,并探究微晶炭用作锂离子电池负极材料的储锂特性。结果表明,煤沥青经不同温度（800~1100℃）炭化处理后可制备出石墨微晶和无定形炭共存的微晶炭。炭化温度是影响煤沥青基微晶炭的微晶片层、纳米孔道和结构缺陷等微观结构特征和表面化学性质的重要因素。当炭化温度为800℃时,煤沥青基微晶炭CTP-800具有较为有序的石墨微晶片层和丰富的纳米孔道、结构缺陷等无定形炭,且两者有机结合,相互镶嵌,构筑成三维网络结构,同时炭基体表面含有适量氧/氮官能团。该微晶炭用作锂离子电池负极材料时具有优异的储锂特性,在50mA/g电流密度下可逆容量可达305mA·h/g,1000mA/g大电流密度下仍可维持在174mA·h/g,经100次循环后可逆容量保持率超过99.0%,显示出良好的倍率性能和优异的循环稳定性,是一种较为理想的锂离子电池负极材料。煤沥青基微晶炭 CTP-800优异的储锂特性与其炭基体中含有石墨微晶片层与纳米孔道、结构缺陷等无定形炭和炭表面富含氧/氮官能团等因素密切相关。     

炭/石墨材料的成型工艺综述

由于炭/石墨材料在冶金、太阳能、核能、原子能、半导体、航空航天等领域的广泛应用,本文针对当前国内炭/石墨材料的成型方式,主要探讨挤压成型、模压成型和等静压成型,以及它们的技术特点.     

玉米芯制备多孔炭及其孔结构的表征

以小于20目的玉米芯为原料，以水蒸气为活化剂，在N2保护下，采用物理活化法制备多孔炭，考察了炭化温度、炭化时间、操作方式以及活化时间等操作条件对多孔炭收率、比表面积和孔结构参数等的影响。同时采用N2吸附法，对多孔炭的比表面积及孔结构进行了表征。实验结果表明：经过800□炭化30min，并采用恒温时加料，恒温时取出的操作方式，是制备较高比表面积多孔炭的最佳炭化条件：在同一活化温度下，为得到收率较高的产品，不易延长其活化时间；经过对原料进行酸处理和热压成型，可以提高多孔炭的收率，增加多孔炭的比表面积和总孔容。     

球形燃料元件热处理中尺寸和质量的变化

为实现高温气冷堆球形燃料元件先车削后炭化和高温纯化等热处理的工艺,必须对热处理过程中元件的尺寸和质量等参数的变化及其影响因素进行研究。研究表明,炭化过程中基体石墨球毛坯的平均失重约占热处理过程中毛坯总失重的99.7%,毛坯沿赤道和两极方向的平均尺寸收缩率分别约为0.64%和0.88%,呈现一定的各向异性;而高温纯化过程中,毛坯的微量失重主要是由于位于热解炭与边缘的氢原子发生断裂所致,其沿赤道和两极方向的尺寸收缩率分别为0.24%和0.25%,为各向同性,主要与高温下热解炭结构中石墨的有序化有关。热解炭石墨有序化程序的提高有利于提高球形燃料元件的综合性能。     

薄壁复合模压压制工艺对产品界面影响研究

采用两种工艺压制了固体火箭发动机用碳纤维/酚醛-高硅氧玻纤/酚醛分层复合模压(简称复合模压)绝热层。方案一为分别压制预成型的高硅氧玻纤/酚醛毛坯和预成型的碳纤维/酚醛毛坯,分别机加后再将高硅氧玻纤/酚醛毛坯和碳纤维/酚醛毛坯配合后压制至固化态;方案二为先压制一个预成型态的高硅氧玻纤/酚醛毛坯,机加后将高硅氧玻纤/酚醛毛坯放入模具中,再加入碳纤维预混料进行压制至固化态。对两种工艺方案制备的绝热层产品进行了微观形貌和耐烧能力检测。结果表明,方案一所压制的产品高硅氧玻纤/酚醛和碳纤维/酚醛界面出现了裂痕,方案二所压制的产品高硅氧玻纤/酚醛和碳纤维/酚醛界面结合完好,呈现出齿状结合;700℃烧蚀后,方案一的高硅氧玻纤层和碳纤维层分离,方案二的高硅氧玻纤层和碳纤维层则仍然连接在一起,在烧后界面没有发生明显变化,结合完好。     

聚丙烯腈基炭膜的制备及气体分离性能的研究

以聚丙烯腈(PAN)作为前驱体,经过溶解、成膜、预氧化及炭化等步骤得到无缺陷炭膜。通过热质量损失、红外光谱、x射线衍射和电子显微镜等技术分析了前驱体的热稳定性与微结构演变,研究了PAN交联结构及预氧化温度与炭化温度对炭膜微观结构与气体分离性的影响。由结果可知:PAN膜最佳预氧化温度为230℃。较低的炭化温度或渗透压力有利于获得较高的气体渗透性。在预氧化温度230℃及炭化温度650℃所制备炭膜对O2/N2选择性达2.7。     

钠离子电池用负极材料煤沥青基硬炭制备

以煤沥青(CTP)为原料,通过化学交联及炭化处理成功制备了用于钠离子电池的硬炭负极材料.结果表明,沥青的化学交联处理可以引入大量的含氧官能团(甲氧基团),形成的三维结构有效地阻碍了 CTP在高温炭化中的石墨化倾向,使碳层堆叠变得无序的同时产生更多的缺陷位.电化学测试结果表明,在0.05 A·g-1的电流密度下,与直接炭...     

三维多孔炭-硫复合材料的制备及电化学能研究

以柳絮壳子为前驱物,在600、700、800、900℃,并且在N2的保护下,在管式炉中高温炭化,得到三维多孔纳米片层炭材料,然后将其与单质硫以通过热处理的方法实现炭材料与硫的复合。采用XRD、SEM、BET、TG及FTIR手段对炭/硫复合材料的物理性能进行分析表征。将制备好的炭/硫复合材料与黏结剂和导电剂混合制备成电极片,测试其电化学性能,包括CV、CD、EIS。经过测试分析发现,随着炭化温度的升高,材料的性能有逐渐变好的趋势,在900℃下炭化得到的材料电容性能最好。     

炭化压力对编织C/C复合材料致密过程及结构的影响

通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备了高温煤沥青炭块及沥青基炭/炭（C/C）复合材料,并研究了不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响.结果表明,随着炭化压力增大,沥青炭体积密度明显增加,孔隙填充效果明显改善;在编织C/C材料的致密过程中,压力越大其孔隙越小,分布越均匀,故产品致密效果越好.     

炭纤维表面特性对炭/炭复合材料力学性能的影响

分别以含有原始上浆剂的聚丙烯腈基炭纤维及其经过高温除胶处理的炭纤维为增强体,通过沥青浸渍、炭化和高温热处理方法获得了炭/炭复合材料,对获得的复合材料中基体炭的结构和材料的力学性能进行了分析。含有原始上浆剂的炭纤维表面含有较多含氧官能团,易与基体炭形成较强结合的界面,基体炭取向受到限制,在纤维轴向呈竹节状断裂,承载过程中基体炭对炭纤维协同承载作用弱,复合材料表现出了较弱的力学性能。经过高温除胶处理的炭纤维表面几乎没有含氧官能团,易于与基体炭形成弱结合界面,基体炭取向受到的约束小,可围绕炭纤维形成"类同心圆"结构。这种状态下形成的基体炭在纤维轴向连续性较好,复合材料的力学性能较高。