炭纤维涂敷TiO2增强羟基磷灰石复合材料的力学性能研究

采用溶胶-凝胶法在炭纤维表面涂覆TiO2薄膜,通过球磨混合均匀、热压烧结制备炭纤维增强羟基磷灰石复合材料,用三点弯曲法测试复合材料的弯曲强度。结果表明,球磨时间影响羟基磷灰石中炭纤维的长度及其分布,球磨时间以2.5 h为宜。表面涂层TiO2的炭纤维增强羟基磷灰石的弯曲强度比未涂层的高,尤以用丙酮除胶、盐酸与水量比例为1.0∶8进行TiO2涂层,得到的炭纤维增强羟基磷灰石的弯曲强度最高。在炭纤维表面均匀涂覆一层厚度合适的TiO2薄膜有利于提高炭纤维增强羟基磷灰石复合材料的力学性能。     

炭纤维针刺整体毡/热解炭复合材料导热系数与石墨化度之间的关系

采用脉冲激光闪光法测量热扩散率，XRD测量石墨化度。研究了PAN基炭纤维针刺整体毡增强光滑层结构热解炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关系，建立了二者之间的定量数学模型。运用声子导热机制对导热变化机理进行了分析。随着石墨化度的升高，石墨微晶尺寸增大、结构渐趋完整，复合材料在平行于层面方向的室温导热系数逐渐升高，导热系数λ与石墨化度g之间关系符合公式：λ=0.64 4.93exp(g/21.94)。     

炭纤维涂敷TiO2增强羟基磷灰石复合材料的微观结构研究

采用金相显微技术、扫描电镜和X射线衍射分析技术对炭纤维增强羟基磷灰石复合材料进行微观结构分析。用溶胶一凝胶法在炭纤维表面涂敷纳米级的TiO2涂层,并采用热压法制备炭纤维增强羟基磷灰石复合材料。结果表明,涂层后炭纤维增强羟基磷灰石中的炭纤维表面和周围羟基磷灰石以及炭纤维之间有纳米级TiO2纤维呈网状分布。炭纤维断裂后,涂敷在炭纤维表面的纳米级TiO2涂层中的许多纳米级纤维与炭纤维表面分离,留下一定长度的纳米级TiO2纤维,表明通过溶胶一凝胶法制备的TiO2涂层与炭纤维表面结合良好。     

天然中碳鳞片石墨制备柔性石墨研究

用天然中碳鳞片石墨为原料，采用成熟的制备柔性石墨的方法，即硫酸－硝酸浸泡法制备柔性石墨，仅在酸化阶段添加专门研制的Ｈ－Ｇ试剂，便可脱掉中碳石墨中的灰份，使制备的柔性石墨碳含量达９９．３％以上；同时测定了抗压强度、失重率、硫含量等性能。     

热压烧结法制备铜-石墨复合材料及其摩擦学性能

采用真空热压烧结法制备铜-石墨复合材料,研究石墨质量分数分别为2%、5%和10%时,复合材料的密度、显微硬度、三点弯曲强度和摩擦磨损性能。结果表明,热压烧结法制备的复合材料组织较为致密,石墨分散均匀。随着石墨含量的增加,复合材料的硬度、强度下降,力学性能变差。复合材料的摩擦因数随着载荷的增加而增大,随着石墨含量的增加而降低,当石墨含量为10%时,复合材料的摩擦因数和质量磨损量最低,耐磨性能最好。     

催化石墨化对PAN基炭纤维结构的影响

研究了H₃BO₄或Fe(NO₃)₂·9H₂O水溶液浸泡处理及石墨化处理温度对PAN基炭纤维石墨化度和微观结构的影响。XRD表明, 催化石墨化效应随石墨化处理温度升高而降低。当热处理温度为2 400 ℃时, H₃BO₄处理使炭纤维石墨化度由5.9%提高到21.0%; 当热处理温度为2 800 ℃时,H₃BO₄处理仅使炭纤维石墨化度由26.1%提高到27.9%。显微Raman光谱分析表明, 催化处理促使炭纤维表层炭微晶结构的完整性和石墨化度显著提高, 但对纤维芯部无效, 炭纤维的催化石墨化效应仅限于纤维表层。     

膨胀柔性石墨块制备及其结构表征

单独用浓硝酸或浓硫酸在常温下浸泡柔性石墨。可得到可膨胀柔性石墨，它在合适的膨胀温度下处理，可刳成外形完整的膨胀柔性石墨块。研究结果表明：构成膨胀柔性石墨块体的石墨晶体，其C轴基本上处于同一平面内，在保证其外形完整的情况下，柔性石墨中的石墨晶体在膨胀过程中不能充分自由膨胀。无论是比表面积还是中微孔孔容，膨胀柔性石墨块都明显低于普通膨胀石墨。在较小孔径范围内孔的形态基本上是一端封闭的孔。而在较大孔径范围内则存在更多开放型通孔。     

炭纤维对高阻电刷材料性能的影响

为进一步提高高阻电刷的性能, 考察了炭纤维对石墨树脂粘结剂高阻电刷材料性能的影响。采用工业制造电刷的工艺流程制备了不同炭纤维含量的高阻电刷样品, 并对电刷材料进行了性能测试和结构表征。结果表明,随着炭纤维含量的增加, 电刷材料的抗折强度及导电性逐渐增加, 电刷的磨损速率逐渐减小。炭纤维的加入能使电刷滑动系统接触性能变好, 从而有效减小电刷换向火花, 并促使电机系统的润滑膜保持完好的状态。对所制备的含炭纤维电刷进行磨损性能测试, 其使用寿命达到了350 h。     

PMMA/EG复合材料制备及其性能研究

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体插入膨胀石墨(EG)层间,制备出以石墨层片为分散相的导电复合材料.用红外光谱仪和X射线衍射仪证实复合材料的合成,并讨论了石墨含量对复合材料力学性能和导电性能的影响,指出复合材料的EG含量仅为1%时,仍具有良好的导电性能和力学性能.     

膨胀石墨与柔性石墨及其应用

本文主要回顾和介绍了膨胀石墨与柔性石墨的发展历程和现状、在各个领域的应用和在更深层次上的开发应用中存在的问题，这些应用包括密封性、吸附性等，并阐述了一些国内外关于膨胀石墨与柔性石墨最新发展。     

柔性石墨功能材料的应用研究

对柔性石墨的孔结构所衍生的吸附特性以及柔性石墨发热材料的物理性能进行了论述，并着重介绍了柔性石墨在医疗保健，医学，家用电器和环境保护等领域的应用研究成果。     

不同材料的轴封对水泵性能的影响

探讨了几种材料的轴封对水泵性能的影响，通过实验说明了用自润滑复合材料Ｎ１和Ｎ２作轴封，能使水泵性能明显地比石棉或柔性石墨轴封改善。一方面使泵的效率提高，轴功率降低，另一方面解决了泵的泄漏问题，     

低含碳量柔性石墨研制

用四种低含碳量的可膨胀石墨分别制成柔性石墨板，研究其拉伸强度、压缩回弹、柔韧性等力学性能指标与含碳量的关系；借助SEM和能谱分析，探讨了杂质分布规律及其对柔性石墨力学性能的影响；在自制泄漏率测试装置上，测定不同样品的气密性能并对密封机理进行分析。研究一明：在一定范围内降低含碳量，对柔性石墨的力学和气密性能毕无显著影响。用低含碳量的原料，可大幅度降低柔性石墨的成本，推动柔性石墨对石棉质密封材料的替代，对提高我国密封技术水平将产生积极作用。     

二硫化钼含量对铜-石墨复合材料组织与性能的影响

用传统的粉末冶金法制备了二硫化钼—铜—石墨复合材料，对其电阻率、硬度和耐磨性进行了测试，并用金相显微镜和扫描电镜观察了该复合材料的显微组织和磨面形貌，分析了二硫化钼含量对该复合材料组织与性能的影响。结果表明，随二硫化钼含量的增加，该复合材料的电阻率降低，硬度升高，耐磨性有所增加；MoS2的合理加入量为4％。     

添加剂—硼酸对柔性石墨材料性能的影响

本文初步探讨了柔性石墨材料制造过程中添加硼酸的方法，并就硼酸溶液的浓度对材料性能的影响进行了比较和分析，结果表明，添加硼酸可显著提高柔性石墨材料的抗氧化能力的拉伸强度。     

柔性石墨制备过程中碳与杂质分离作用研究

用显微镜和扫描电镜观察了鳞片石墨LZ50－89中杂质的存在状态;通过SEM和化学分析研究了柔性石墨制备过程中不同阶段碳含量的变化情况。结果表明：鳞片石墨中主要是片状云母、石英等硅酸盐矿物和极少量酸盐矿物,经过插层中的酸化,特别是膨化后的重力分离作用,大部分杂质可以去除,柔性石墨的含碳量可以大幅度提高。     

柔性石墨的发展状况

介绍了柔性石墨近年来在研究、生产工艺、成型机理等方面的情况 ,叙述了柔性石墨产品在密封行业的质量和特性 ,总结了工业生产中柔性石墨的优越性。     

碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料组织与性能的影响

用粉末冶金法制备了碳纤维 镀铜石墨-铜基复合材料, 测量了不同纤维含量时该复合材料的体积密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能, 并观察了它们的显微组织、断口和磨面形貌, 分析了碳纤维含量对该复合材料显微组织和性能的影响。结果表明碳纤维的加入对镀铜石墨-铜基复合材料的体积密度、电阻率和摩擦系数影响不大, 但使其硬度、抗弯强度和耐磨性提高。     

添加剂－硼酸对柔性石墨材料性能的影响

本文初步探讨了柔性石墨材料创造过程中添加硼酸的方法，并就硼酸溶液的浓度对材料性能的影响进行了比较和分析．结果表明，添加硼酸可显著提高柔性石墨材料的抗氧化能力和拉抻强度．     

ZIF-8衍生柔性多孔炭材料的制备及其电容性能研究

随着柔性可穿戴电子器件的迅速发展,柔性储能电极材料引起众多学者们的广泛关注。金属有机框架结构（MOFs）衍生物具有优异的储能性能,但其本征无柔性的物理特性亟需解决。采用静电纺丝技术将ZIF-8结构单元嵌入纤维结构中,获得高电容性能柔性多孔炭纤维。同时,探究了ZIF-8的嵌入量（CF-ZIF-8-1.2）对柔性多孔炭纤维结构及电容性能的影响。实验结果表明：柔性多孔炭纤维CF-ZIF-8-1.2的比电容可以达到425.5 F?g^-1（电流密度为1 A?g^-1）,并呈现出较小的电荷转移电阻（R_s=0.06 Ω）和接触电阻（R_ct=2.31 Ω）,这主要归因于CF-ZIF-8-1.2具有较大的比表面积（212.83 m²?g^-1）、相对丰富的孔隙结构和丰富的N和O原子共掺杂。随后,进一步将其组装成对称柔性超级电容器（CF-ZIF-8-1.2//CF-ZIF-8-1.2）,其能量密度高达7.6 Wh?kg^-1（功率密度为250 W?kg^-1）,在不同弯曲角度和扭曲下呈现出优异的电容保持率（97%以上）,说明柔性多孔炭纤维电极材料具有优异的柔性和稳定性。因此,CF-ZIF-8-1.2柔性多孔炭纤维材料具有潜在应用前景。