新型炭纤维/泡沫炭预制体的制备及致密化研究

由炭纤维/酚醛树脂经过发泡、固化和炭化制备出4种不同炭纤维含量(3%,7%,10%和15%)的泡沫炭作为制备炭/炭复合材料新型预制体,通过等温化学气相沉积对预制体进行致密化处理。研究了炭纤维含量对预制体微观结构、致密化过程及力学性能的影响。结果表明:炭纤维含量增加,使预制体产生更多的微裂纹,并有更多的炭纤维裸露在泡沫炭韧带外,有助于提高化学气相沉积的沉积速率。炭纤维/泡沫炭预制体炭/炭复合材料压缩强度随着预制体中炭纤维含量的增加而增加,当炭纤维体积分数为10%时,压缩强度达到峰值,为43MPa。     

泡沫炭及其复合材料

本文介绍了泡沫炭的主要性能和泡沫炭复合材料：泡沫炭作为一种新型的炭材料,受到了广泛的关注。它具有密度小、强度高、导电、导热、热稳定、化学稳定等良好的物理和化学性能。泡沫炭复合材料对相对泡沫炭来说力学性能有了一定的提高,其复合材料主要分为五类。本文分别介绍了不同增强相对泡沫炭性能的提升,并就泡沫炭的复合增强方面综述了近年来国内外对泡沫炭及其复合材料的最新研究进展,并指出了泡沫炭的未来研究方向。     

炭／炭复合材料吊具制备及性能研究

针对高温处理炉使用环境气氛,采用针刺无纬布、网胎交替叠层的预制体,优化组合预制体中结构单元,经气相、液相相结合的致密方法增密后,经高于使用温度高温处理制得炭／炭复合材料吊具,并进行了力学、热学性能检测和微观形貌分析。经校核所研制炭／炭复合材料吊具达到负载2吨能力（安全系数2）,可与产品一起经历1400℃—2600℃高温处理过程,解决目前高温处理无随炉吊装工具的问题,实现在炉外装出产品整体吊装操作。     

竹炭改性泡沫炭材料制备及铜离子吸附性能研究

以酚醛树脂为基体前躯体,竹炭为添加剂,通过发泡、固化及炭化工艺制备出竹炭改性酚醛树脂基泡沫炭材料,研究了其对Cu2+的吸附性能,探究了竹炭含量、吸附时间和溶液pH值对泡沫炭材料吸附Cu2+效果的影响。结果表明:在竹炭含量为7%~10%、吸附时间45 min、溶液pH值为9的条件下,Cu2+的吸附效果最好,并且从微观结构上解释了其对Cu2+吸附能力曲线的变化趋势,解决了泡沫炭因孔径大而难以吸附重金属离子的问题,降低了制备成本,扩大了泡沫炭材料的应用范围。     

高硅氧玻璃纤维改性泡沫炭复合材料的制备与性能

为了提高传统泡沫炭的力学性能和电磁屏蔽效能,分别以碳纳米管(CNTs)改性酚醛树脂为主要碳源,酚醛空心微球为闭孔相,短切高硅氧玻璃纤维作为添加相,制备了不同高硅氧玻璃纤维含量的多孔泡沫炭复合材料。通过扫描电子显微镜、万能试验机和网络分析仪,研究了玻璃纤维含量对泡沫炭复合材料的微观结构、力学性能、电磁屏蔽效能的影响。结果表明：引入质量分数0.9%的CNTs,泡沫炭复合材料的压缩强度最高,达21.3 MPa,较纯泡沫炭提升了16%;而玻璃纤维的加入并没有明显改善泡沫炭复合材料的压缩强度,但提高了其断裂韧性。质量分数8%的玻璃纤维掺杂泡沫炭复合材料的电磁屏蔽效能最好,在8.2～12.4 GHz下的均值为74 dB,较纯泡沫炭提升了76%。     

炭气凝胶/泡沫炭复合热防护材料的制备及性能研究

以间苯二酚(R)、甲醛(F)和水(W)为原料,Na2CO3为催化剂,制备RF溶胶.将不同浓度的RF溶胶分别浸渍至预炭化的酚醛树脂泡沫中,经溶胶-凝胶过程、超临界干燥及共炭化工艺得到炭气凝胶/泡沫炭复合材料(CA/CF).对复合材料的形貌、密度、不同温度下(25～800℃)的热导率及压缩强度进行了测试.结果表明,所得CA...     

磷酸盐浸渍泡沫炭的抗氧化性能研究

泡沫炭材料具有轻质、高比强度及独特的热性能.将在1200℃下炭化后的煤基泡沫炭在真空度为-0.1MPa下,用磷酸-磷酸盐的混合溶液进行浸渍,并经900℃固化2h制成高热稳定性的泡沫炭材料.利用热重分析仪(TG)及在空气中700℃下煅烧1h的方法研究了泡沫炭浸渍前后的抗氧化性能变化情况.通过扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)探讨了抗氧化涂层的结构变化及其抗氧化机理.实验结果表明:采用磷酸盐溶液浸渍泡沫炭可在其表面形成均匀致密的玻璃态涂层,使泡沫炭的抗氧化性能有了明显的提高,扩展了泡沫炭材料在高温工程领域中应用范围.     

轻质、高强隔热复合材料制备及其性能研究

本文用一种简便、通用的方法,以复配环氧树脂为胶黏剂,以定制超细玻纤毡为基材,以高强中空玻珠为填料,制备出一种轻质、高强隔热层压复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、万能试验机、热重分析仪(TGA)、热机械分析仪(TMA)和热流法导热仪等对复合材料的结构、机械性能和热力学性能进行了分析、测试和表征。研究结果表明,EGS30表现出最优的综合性能,包括高压缩强度(235 MPa)、低密度(1. 05 g/cm3)、低导热系数(0. 1572 W/m K),且可以耐受200℃高温(20h/次×10次)而不起包、不龟裂、强度不降低,能够满足高温环境长期使用需求,并可望在硫化机、轨道交通、航空航天等领域的保温、隔热及轻质化设计方面取得广泛应用。     

泡沫炭的研究进展

介绍了泡沫炭的基本性质及制备方法:泡沫炭是一种性能优异,用途广泛的新型炭材料;不同的制备原料和方法所得泡沫炭的结构和性能也有所不同.通常用于制备泡沫炭的原料包括有机聚合物、中间相沥青以及煤和煤系物.重点阐述了以煤和煤系物作为前体制备泡沫炭的相关工作,综述了泡沫炭的结构、性能及近年来国内外的研究进展,并对其潜在的应用和发展趋势做了初步总结.     

Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫的制备及性能研究

本文以自制酚醛树脂发泡制备的酚醛泡沫为基体,Nomex纸蜂窝为增强体,采用特定的发泡制备工艺制得了Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫.通过对该材料微观形貌、力学性能和热性能的表征,初步探讨了材料基体和界面效应对其力学性能和隔热性能的影响.研究结果发现,填充了酚醛泡沫后,Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫的力学性能显著提高,导热系数显著降低.分析认为,良好的强结合界面保障了酚醛泡沫对Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫力学性能和隔热性能的贡献,该材料是一种综合性能较好的隔热、阻燃材料.     

SPU／蒙脱土复合材料的制备及性能研究

选择纳米蒙脱土、聚丙二醇、TDI为原料,以N-正丁基-γ-胺丙基三甲氧基硅垸为封端剂,通过原位聚合合成了高性能SPU／蒙脱土复合材料。利用在线红外测试监控了反应过程,表明最终产物中不合游离异氰酸酯。XRD、FT—IRma力学性能测试发现,蒙脱土的加入可以提高密封胶的性能,且与SPU形成了插层结构和化学结合,从而使SPU／蒙脱土复合材料的性能得以提高。     

生物炭复合材料的制备及对甲醛性能研究

甲醛在日常生活中普遍存在,且是最常见的有毒物质,由于其分布广泛且具有较强的隐蔽性,给人们的生活带来了很大的危害。该文针对甲醛的物质特性,采用生物炭复合材料进行电极两端催化,促进甲醛等有害物质的活化反应;选取光谱衍射仪、电子扫描显微镜等主要仪器设备进行生物炭石墨烯和复合材料的制备,通过傅里叶红外光谱图象特征分析,研究发现生物炭复合材料Cu(OH)_2/C更利于活化甲醛,有效提高了材料物质的导电性,为生物炭复合材料对甲醛的性能研究提供了参考价值。     

HDPE/OMMT纳米复合材料制备及性能研究

采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯/有机蒙脱土(HDPE/OMMT)纳米复合材料,并对其性能进行了研究。结果表明:OMMT在HDPE/OMMT复合材料中的分散效果良好;当OMMT用量为3份时,冲击强度提高了22.8%;OMMT用量为8份时,热分解温度比纯HDPE提高了28.5℃。     

PEO／Na-MMT粉体与聚氯乙烯复合材料的制备及性能研究

通过溶胶-凝胶法，制备了聚氧乙烯（PEO）和钠基蒙脱土的复合粉体PMMT，经XRD和透射电镜分析，蒙脱土在聚氯乙烯中基体进行了纳米级的分散：通过对材料力学性能、毛细管流变和TGA测试表明，PMMT对聚氯乙烯具有增韧和增强的效果，同时使PVC的流变性和热稳定性也有一定的提高。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

实验采用长链烷基胺对原始蒙脱土进行有机化处理，再利用环氧树脂对有机蒙脱土插层，制得环氧树脂，蒙脱土纳米复合材料。实验表明，改性环氧树脂的冲击强度有所提高。     

炭/炭复合材料的摩擦磨损性能及应用

论述了炭／炭复合材料的特点，结合该材料在飞机刹车盘中的具体应用，讨论了炭／炭复合材料在不同环境气氛下的摩擦磨损行为及其影响因素，并阐明了炭／炭复合材料的研究现状和尚需解决的问题。     

结构炭/炭复合材料力学性能及微观结构研究

采用四向编织、快速化学气相渗透致密化新工艺制备了炭／炭复合材料,其弯曲强度达３２０ＭＰａ。分析研究了这种材料的力学性能特征。利用ＳＥＭ和高分辨ＴＥＭ分析了基体炭、炭纤维／基体灰界面的精细结构,发现炭纤维呈单根被基体炭包围,基体现灰呈层片状,为二维有序的乱层石墨结构;在炭纤维与基体炭之间存在着过渡相,这一过渡相厚度的约几十纳米,随着与炭纤维之间距离的增大,它们之间形成的夹角由小变大,这一过渡相即为炭     

PUR/OMMT纳米复合材料的制备及性能研究

采用预聚法和原位插层聚合两种方法制备出了聚氨酯(PUR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,考察了复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。结果表明,两种方法制备的复合材料的硬度、拉伸与撕裂强度、断裂伸长率均高于纯PUR。与纯PUR相比,原位插层聚合法制备的复合材料的热分解温度提高了20℃,氧指数提高了23.5%;预聚体法制备的复合材料的分解温度提高了15℃,氧指数提高了13.5%。对比可知,原位插层聚合法制备的复合材料的热稳定性和阻燃性能明显提高,韧性得到增强。     

酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化处理，使蒙脱土由亲水性变成亲油性，并且使其层间距由原来的1．48nm扩大到2．33nm。采用X射线衍射仪研究了有机蒙脱土在酚醛树脂中的剥离行为，制备了酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料并测试了其层间剪切性能和烧蚀性能。实验结果表明，酚醛树脂与有机蒙脱土的相容性好，蒙脱土在酚醛树脂中完全剥离；酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料的层间剪切性能和烧蚀性能与纯酚醛树脂固化物相比有不同程度的提高和改善。     

钙长石系轻质隔热砖的制备及钙长石形成过程

本文对钙长石系轻质隔热砖的泡沫法坯体成型技术和砖样烧成条件以及砖样煅烧过程中钙长石的形成情况进行了系统的实验研究.结果表明,控制铝酸盐水泥用量23%左右,料浆水固比0.71左右,借助于泡沫法可以制得干坯容重为370～450 kg/m3的轻质隔热砖坯体;添加0.3%ZnO作为烧结助剂,在1350～1380 ℃之间保温2 h可以制得容重低于550 kg/m3的钙长石系轻质隔热砖.XRD分析表明,在煅烧过程中轻质隔热砖配合原料体系于1000～1100 ℃之间钙长石开始形成,1100～1300 ℃之间钙长石的形成量随煅烧温度的提高而增加,1350 ℃时钙长石形成反应基本完成.