炭纤维长度和排布对炭纸孔隙结构的影响研究

使用二维网络模型和计算机图像处理技术探讨了炭纤维长度及排布对其堆积形成的孔隙结构的影响.结果表明,随着炭纤维长度的增加,孔径分布变宽,孔径平均值和标准偏差增加,孔隙率匀度先变差然后在纤维长度达到一定程度后增加;随炭纤维在平面内X、Y方向排布差别增加,孔径分布及平均孔径和孔径标准偏差基本不变,但孔隙率匀度变差.因而,为了制备满足质子交换膜燃料电池传质要求的炭纤维纸,在满足其它参数要求的条件下,纤维长度应尽可能长,并且应尽量保证在平面内各方向均匀排布.     

炭纤维和废弃聚乙烯在沥青中的分散行为及其性能（英文）

聚丙烯腈基炭纤维和废弃聚乙烯作为改性剂,采用热熔共混、絮凝处理、熔融共挤3种工艺对道路沥青进行改性,并研究了炭纤维分散性对沥青性能的影响。研究表明:炭纤维和废弃聚乙烯对沥青的改性为物理改性,随着炭纤维含量的增加,改性沥青的软化点和延度上升,针入度降低,改性沥青高温性能得到改善。过高的炭纤维含量将不利于分散而发生纤维团聚,当炭纤维含量超过0.1%,将造成改性沥青性能降低。微观观察发现,熔融共挤工艺较其他工艺,炭纤维与聚乙烯能较好的分散和结合,使得聚乙烯与炭纤维形成良好的类荆棘状吸附,在沥青中分散最佳,改性沥青的高温性和抗车辙性能得到较大提高。     

纤维含量和热处理对炭/炭复合材料性能的影响

研究了炭纤维体积分数和预制体热处理温度对炭/炭复合材料力学性能的影响.结果表明,随着预制体中炭纤维体积分数的增加炭/炭复合材料的硬度逐渐增加,但当炭纤维的体积分数大于30%时,炭/炭复合材料硬度增加的幅度减小.炭纤维体积分数的增加对炭/炭复合材料硬度的影响有两个相反的作用,纤维的增强作用将使硬度增大,而孔隙率的增加将导致硬度的减小.炭/炭复合材料的抗弯强度随着纤维体积分数的增加而增加,但因纤维体积分数的增加会导致孔隙减小.致使热解炭不能充分地渗透填充到纤维间的孔隙内,抗弯强度下降,所以随着纤维体积分数的增加,材料的弯曲强度会出现拐点.随着预制体热处理温度的不同,炭/炭复合材料有脆性断裂、整束纤维拔出的假塑性断裂和部分炭纤维拔出的假塑性断裂三种断裂机制.     

造纸中碳酸钙填料应用的概述

造纸加填料的最初目的是降低纸的成本，现在乇要目的是使纸张获得某些特殊性质。由于加填的目的不同，填料在纸中所占的比例差别较大，一般在10％～20％。采用一种填料或几种填料取决于所要求的纸张特殊性质。在各类纸中，印刷用纸和书写纸的填料用量最大。填料有助于改善纸张的下列性质：①通过填充纸页中的空隙，提高纸页的匀度与平滑度；②增加纸的不透明度和白度（通过使用碳酸钙）;③增加适印性；④增加尺寸稳定性；⑤降低纸的成本。同时，加填对纸张和造纸过程也有不利影响，加填会减少纤维间的结合，造成纸的强度下降，印刷时易掉毛掉粉，同时会增加对纸机的磨蚀。     

质子交换膜燃料电池用炭纸的制备

以改性酚醛树脂为粘合剂,炭纤维纸为坯体,通过浸渍、模压固化、炭化、石墨化工艺制得质子交换膜燃料电池气体扩散层用炭纸,表征了炭纸的基本性能并与东丽炭纸的相关性能进行了对比。结果表明,自制炭纸的厚度为0.189mm,密度为0.446g/cm3,均与东丽炭纸相近;孔隙率为83%,比东丽炭纸提高18.6%;体电阻率为3.35mΩ.cm,面电阻率为3.86mΩ.cm,分别比东丽炭纸减小了25.9%和39.7%;压差为88.2Pa时透气率达5100mL.mm/(cm2.h.mmAq),比东丽炭纸提高了41.67%;抗拉强度为29.98MPa,比东丽炭纸提高约16.5%;与东丽炭纸相比,自制炭纸的电压输出性能略有下降但不明显。     

面状导电纸的研制

针对面状导电纸通电加热后普遍存在的发热不均匀,易产生局部过热导致发热纸疲劳损耗的现象,开展了高均匀性碳纤维纸张制备的研究,通过调整植物纤维长度、碳纤维长度、加入分散剂等方式改善纸张匀度,使其发热均匀。研究结果表明,为了获得匀度相对较好的碳纤维纸,植物纤维纸浆适宜的打浆度选择45~50°SR区间;在碳纤维含量在5%时,碳纤维纸张的耐破指数不低于5 kPa·m^2/g,撕裂指数均大于8.0 mN·m^2/g,抗张指数均大于60.00 N·m/g;加入4 mm碳纤维的条件下,匀度指数较大,即纸张匀度较好;当碳纤维加入量在5%时,并且相同电压的条件下,当碳纤维含量由5%增加到10%时,电阻值骤降,继续增加碳纤维含量,纸页的电阻值降低的趋势减缓;研究成果可为碳纤维纸张寿命的评估及在实际应用提供有效的理论支撑。     

添加Al对MSI制备C/C-SiC复合材料组织和力学性能的影响

以聚丙烯腈( PAN) 基炭纤维(Cf ) 针刺整体毡为预制体, 用化学气相渗透(CVI) 法制备炭纤维增强炭基体(C/ C) 的多孔坯体, 采用熔融渗硅(MSI) 法制备C/ C-SiC 复合材料, 研究了渗剂中添加Al 对复合材料组织结构和力学性能的影响。结果表明: C/ C 坯体反应溶渗硅后复合材料的物相组成为SiC 相、C 相及残留Si 相。随着渗剂中Al 量的增加, 材料组成相中的Al 相也增加而其它相减少; SiC 主要分布在炭纤维周围, 残留Si 相分布在远离炭纤维处, 而此处几乎不含Al ; 当渗剂中Al 量由0 增加到10 %时, 复合材料的抗弯强度由116. 7 MPa 增加到175. 4 MPa , 提高了50. 3 % , 断裂韧性由5. 8 MPa·m1/2增加到8. 6 MPa·m1/2 , 提高了48. 2 %。Al 相的存在使复合材料基体出现韧性断裂的特征。      

沥青基炭纤维的制备及其表征

石油沥青在氮气氛中420℃热缩聚7h,制得软化点为295℃的炭纤维前驱体沥青.此前驱体沥青在单孔纺丝器中熔纺获得沥青纤维.将沥青纤维于空气中320℃稳定化处理,最后在氮气流中1000℃炭化制成炭纤维.应用SEM、TGA、FTIR和XRD对石油沥青、前驱体沥青、沥青纤维、预氧化纤维和炭纤维分别进行表征.发现:前驱体沥青中含有质量分数70.5%中间相组分,炭纤维具有径核结构,其最大抗拉强度为650MPa.     

氧化石墨烯/炭纤维复合增强体的制备及对环氧树脂复合材料界面性能影响

为了改善炭纤维/环氧树脂复合材料的界面性能,以对硝基苯胺为原料,通过两步重氮化还原反应,在炭纤维表面共价接枝氧化石墨烯,制备出氧化石墨烯/炭纤维(GO/CF)复合增强体。研究了反应机理,并对改性前后炭纤维表面的化学结构、微观形貌、表面粗糙度、单丝拉伸强度和炭纤维/环氧树脂复合材料的界面性能等进行了测试分析。结果表明,接枝GO后,炭纤维表面粗糙度增加了188%,单丝拉伸强度提高了13. 2%,断裂伸长率增加12. 1%,界面黏结强度提高了80. 2%。     

热处理升温速率对中空多孔炭纤维介电常数的影响

以中空多孔聚丙烯腈(PAN)原丝为原料, 通过预氧化和炭化工艺制备了中空多孔炭纤维, 研究了预氧化和炭化升温速率对其微观结构、元素组成、电导率和介电常数的影响. 研究结果表明, 热处理升温速率对中空多孔炭纤维微观结构影响很大. 随热处理升温速率增大, 所得中空多孔炭纤维体电导率和介电常数依次降低. 预氧化升温速率为0.5℃/min所得炭纤维体电导率为1997.14 S/m, 4℃/min时下降到153.39 S/m, 中空多孔炭纤维/石蜡复合材料介电常数的ε″ 则从70.35降低到6.99. 热处理升温速率引起中空多孔炭纤维碳含量和孔隙的变化, 可用来调节中空多孔炭纤维的电导率和介电常数.     

碳含量对超细Ti(C,N)基金属陶瓷的结构及性能的影响

采用电子扫描显微镜、能量弥散X射线探测器、X射线衍射仪,研究了不同碳含量的Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构。同时测量了它们的维氏硬度以及横向断裂强度。实验结果表明:随着碳含量的增加,晶粒越细,降低了黏结相中钨、钼的溶解度,并使得重芯相(Ti,Mo,W)(C,N)的体积分数增加。如果添加的碳含量过少或者过多,都将使相组成偏离正常的两相区,生成第三相;碳添加量过少,则生成η相,过多则生成游离碳;而第三相的生成将显著降低金属陶瓷的机械性能。     

硫酸羟胺和pH值对低温磷化过程的影响

利用多种方法研究了硫酸羟胺(HAS)和pH值对低温锌系磷化过程的影响,结果表明,HAS是一种非常好的低温磷化促进剂,可以使钢铁材料在低温下生成黑灰色均匀的磷化膜.但是其含量并不是越多越好,而是存在一个峰值.pH值的大小是成膜的一个重要因素,过大或过小均不能成膜;另外pH值对HAS的用量也有影响,pH值大时需要的HAS量多,小时所需量少.     

Effect of molybdenum on continuous cooling bainite transformation of low-carbon microalloyed steel

Through simulation of thermomechanical processing/on-line accelerated cooling processing and observation of microstructure, the effect of molybdenum on continuous cooling bainite transformation of ultra-low carbon microalloyed steel was studied. The continuous cooling transformation curves of the trial steels with or without molybdenum addition were also determined. The result showed that the separate temperature of bainite was obviously reduced and the size of microstructure became smaller as 0.40 wt% Mo was added to the steel. At the same time, the martensitic structure, which formed at some cooling conditions, became finer and dispersed more uniformly. The deformed austenite would transform to finer bainite even when the cooling rate was not too high.     

Coagulation characteristics of titanium (Ti) salt coagulant compared with aluminum (Al) and iron (Fe) salts

In this study, the performance of titanium tetrachloride (TiCl(4)) coagulation and flocculation is compared with commonly used coagulants such as aluminum sulfate (Al(2)(SO(4))(3)), polyaluminum chloride (PACl), iron chloride (FeCl(3)), and polyferric sulfate (PFS) in terms of water quality parameters and floc properties. TiCl(4) flocculation achieved higher removal of UV(254) (98%), dissolved organic carbon (DOC) (84%) and turbidity (93%) than other conventional coagulants. Charge neutralization and physical entrapment of colloids within coagulant precipitates and adsorption, seemed to play a significant role during TiCl(4) flocculation, while the main mechanism for conventional coagulants was bridge-aggregation and adsorption. The aggregated flocs after TiCl(4) flocculation showed the fastest growth rate compared to the other coagulants, with the largest floc size (801 μm) occurring within 8 min. The floc strength factor of PACl, Al(2)(SO(4))(3), PFS, FeCl(3) and TiCl(4) was 34, 30, 29, 26 and 29, respectively, while the floc recovery factor of the TiCl(4) coagulant was the lowest. Based on the results of the above study, it is concluded that the TiCl(4) flocculation can reduce the hydraulic retention time of slow and rapid mixing, however, careful handling of sludge is required due to the low recoverability of the aggregated floc.     

异形截面管不均匀膨胀充液成形数值模拟

目的对低碳钢不均匀膨胀率异形截面弯管零件充液成形工艺参数进行研究。方法利用有限元方法对低碳钢异形截面管零件的充液成形过程进行有限元仿真,对影响圆角破裂的关键工艺参数进行分析及优化。结果液室压力过小,弯管圆角内侧不易贴模;压力过大,圆角内侧会因材料过度减薄而发生破裂。推头轴向进给量合适时,可以在圆角处形成"有益皱纹",防止材料不均匀膨胀发生破裂。结论成形压力在300 MPa,推头的轴向进给量为50 mm时,可以成形出合格零件。     

Modelling frazil ice and grease ice formation in the upper layers of the ocean

A mathematical model for the formation of frazil ice and grease ice in the upper layers of the ocean is developed. The boundary layer considered is a turbulent Ekman layer, where buoyancy effects become important. The model is based on the conservation equations for mean momentum, temperature, salinity, frazil ice concentration and grease ice concentration. The turbulent exchange coefficients are calculated using a two-equation model of turbulence.The initial frazil ice formation is due to mass exchange with the atmosphere. The grease ice formation is due to flocculation of frazil ice crystals.The calculations focus attention to the time evolution and the vertical structure of the upper layers of the ocean during ice formation events. Also considered is at what frazil ice concentrations the flocculation or the grease ice formation become important.Several processes, such as cooling, supercooling, frazil ice formation, grease ice formation, and salt rejection, are treated by the model. The calculations based upon idealized meteorological input data seem to yield realistic results, and the model can therefore serve as a good guide for further studies, particularly together with field data.     

有序多孔炭材料的研究进展

有序多孔炭因其结构规则、易于功能化和模型化,在化学工业、信息通讯、生物技术、环境能源等领域具有重要应用意义。分别从有序微孔、有序介孔和有序大孔3个方面,阐述了制备方法、特点及应用等研究的进展情况,展望了其发展趋势。     

Application of immersed ultrafiltration membranes for colour & TOC removal

Immersed ultrafiltration membranes, which use enhanced coagulation, have been developed recently for total organic carbon and colour reduction and the removal of disinfection by-product precursors from drinking water. This process involves a single-tank, coagulation-ultrafiltration process which replaces the coagulation, flocculation, sedimentation and filtration stages of a conventional treatment plant. This article looks at the underlying technology, and in particular it discusses the integration of commercially available ZeeWeed membranes with coagulation/flocculation, either alone or in combination with powdered activated carbon.     

水包水CPAM乳液的合成及絮凝性能

采用分散聚合法制备水包水聚丙烯酰胺乳液(CPAM),通过光学显微镜研究发现,丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在聚合时经历了"成核-核生长"两个阶段,CPAM以大小约690nm的球形颗粒分散在乳液中。CPAM对高岭土污水絮凝实验表明,在酸性条件下,CPAM絮凝剂絮凝效果优于中性或碱性体系,其絮凝机理是通过高分子架桥和电中和起作用。     

溅射镀铝碳纤维质量的研究

针对制取C／Al复合材料、C／Al间润湿与结合牢固度问题，以及CVD法涂Al在高温损伤碳纤维等难题，采用磁控溅射镀加溅射离子镀膜方法，在碳纤维表面镀Al膜。系统地研究了碳纤维镀Al的界面变化、组分分布、受热强度变化等内容，讨论C／Al复合材料的复合工艺问题。研究结果表明，磁控溅射法碳纤维镀Al膜表面光洁、均匀、规整、C／Al润湿、结合牢固，无化学反应损伤碳纤维现象。镀铝碳纤维受热后拉伸强度稍有降低，但无化学反应及生成Al4C3的现象。研究结果能给C／Al复合材料的制备创造工艺条件。