硼玻璃抗氧化炭材料研究

硼硅酸盐玻璃在高温下对炭材料以及炭／炭复合材料具有较好保护作用。本文对生成这种成本较低的硼硅酸盐玻璃膜的原料硅粉、三氧化二硼等进行了研究，并试着寻找能够生成致密、连续、牢固的保护膜的方法。实验表明硅粉、三氧化二硼在900℃～1100℃保护效果较差。     

树脂类型对低密度炭/炭硬化保温材料性能的影响

本文研究了用酚醛树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂三种树脂溶液作为浸渍剂,以针刺整体毡作为预制体,通过树脂浸渍、固化、炭化工艺硬化低密度炭/炭保温材料,并对制备的低密度炭/炭保温材料进行密度、导热系数、灰分、微观结构以及表观质量进行了对比分析。结果表明:酚醛树脂作为浸渍剂硬化针刺整体毡坯体炭化后,硬化效果好,无异味,制备的低密度炭/炭保温材料密度、导热系数和灰分都偏低。环氧树脂制备的保温材料虽然硬化效果较好,但是,树脂有刺激性气味且造孔能力差,导致材料的密度、导热系数以及灰分较大,而丙烯酸树脂作为浸渍剂制备的保温材料硬化效果差且有异味,不利于低密度炭/炭保温材料的工业化应用。     

炭/炭复合材料界面微观结构的研究

炭纤维增强炭基（炭／炭）复合材料中的界面结构直接影响着炭／炭材料的力学、热物理等各种性能。采用SEM、TIM等微观观察手段,就几种炭／炭复合材料界面的微观结构进行考察。对观察到的炭纤维与基体炭间的界面、同一纤维束中两根纤维间的界面,基体与其他外加物质间的界面、不同取向炭纤维间的界面、不同基体前驱体层间的界面等界面类型的细微结构进行了图示分析与讨论。     

炭／炭复合材料SiC／Mo（Six，Al1-x）2涂层形成机理与抗高温氧化性能

采用高温包渗技术在炭／炭复合材料表面制备了SiC／Mo（Six,Al1-x）2复合涂层,采用两步反应法研究了复合涂层的生成机理。发现复合涂层是由Si、Al2O3、SiC、MoSi2原始粉末材料与基体炭材料经过复杂化学反应生成的SiC、Mo（SixAl1-x）2以及微量Mo4．8Si3C0．6固溶体组成。在较低温度下（〈1750℃）,单质硅与基体碳的液-固相反应,经过2小时后可以在炭／炭复合材料表面和内部孔隙表面生成致密的SiC过渡涂层;在较高温度下（≤2000℃）,SiC、Al2O3和MoSi2间的反应较为复杂,其主要过程为SiC与Al2O3间生成液体硅、液体铝和气态SiO、Al2O的多相反应,该反应生成的液体铝能够与MoSi2颗粒发生置换反应,生成熔点降低的Mo（Six,Al1-x）2转移涂层;同时,生成的液体硅与CO反应生成晶须状β—SiC,并与Mo（Six,Al1-x）2形成增强型复合涂层。本文还研究了过量单质Si和SiC对Mo（Six,Al1-x）2的还原反应,化学反应推论与实验结果相吻合。以新提出的涂层生成机理为指导,以粉末原料质量组成为Si10％,Al2O3 10％,SiC54％和MoSi226％时所制得了致密并且无粘结的复合涂层材料,并研究了封孔处理后复合材料的抗氧化性能。     

多孔隔热炭材料用SiC复合涂层的制备及抗氧化性能研究

多孔炭毡是优异的高温隔热保温材料,但使用过程中的微氧化问题将直接导致材料的氧化失效.本文采用刷涂反应法,在炭毡表面依次制备了预炭层及SiC复合涂层,借助X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析涂层的物相组成以及微观结构,探究了在1 200℃、1400℃反应烧结制备的SiC复合涂层的结构和抗氧化性能差异.结果 表明:在大气环境进...     

炭／炭复合材料高温抗氧化研究的现状

对炭／炭复合材料的高温抗氧化研究现状进行了全面介绍,重点侧重于抗氧化涂层制备方法及研究的最新进展。在此基础上,提出了1650℃以上抗氧化涂层研究的新思路。     

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     

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。     

有机物浸渍/涂敷-固化-碳化法制备膨胀石墨基低密度炭/炭复合材料

在膨胀石墨基炭／炭复合材料研究领域，国内外研究者采用的制备工艺大多为有机物浸渍-固化-碳化法。本文介绍了采用此制备工艺的两种膨胀石墨基低密度炭／炭复合材料的一些研究工作：一种材料为以膨胀石墨基炭／炭低密度复合材料活化后制取块状成型活性炭；另一种为利用膨胀石墨基炭／炭低密度复合材料作为绝热材料。     

炭／炭复合材料中的界面现象

论述了炭／ 炭复合材料的界面结构特点,及其对材料宏观力学性能的影响,指出在Ｃ／Ｃ材料中存在多种层次的界面结构。其中束内界面和束间界面的粘接性能对Ｃ／Ｃ 材料的宏观力学性能有重要的影响。对于界面剪切强度存在一个临界值,低于该临界值,纵向拉伸性能随界面剪切强度的提高而提高;高于该临界值,纵向拉伸性能随界面剪切强度的提高反而降低。     

空间望远镜用C/SiC镜面研制综述

综述了空间望远镜的主镜用高强度、高表面精度、低热膨胀系数的低温（约4K）用镜面的制备和检测过程.日本将Φ710mm的高强度反应烧结SiC材料已用于红外望远镜镜面.在短切炭纤维增强C/C复合材料毛坯的基础上进行液相硅渗透（LSI）而制备的C/SiC复合材料在光学镜面方面具有更大的优势.通过提高C/C复合材料毛坯中沥青基炭纤维体积分数及控制硅化速度,可有效地提高LSI-C/SiC复合材料的机械性能和表面光学精度;通过不同规格的炭纤维的混杂化,可使C/SiC复合材料热膨胀系数的各向异性降低至小于4％的差异.SiC、Si-SiC浆料涂层处理可有效地提高表面精度至2 nm rms的极高要求.     

硫酸钙晶须表面包覆二氧化硅的制备及机理分析

研究了以硅酸钠为硅源,采用液相沉积法在硫酸钙晶须表面包覆致密二氧化硅纳米膜对硫酸钙晶须进行无机改性。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等检测手段,对包覆二氧化硅的硫酸钙晶须的形貌及包覆机理进行了分析。结果表明,在反应温度为90 ℃、反应液pH为9条件下,可以得到二氧化硅致密包覆膜,包覆后的硫酸钙晶须可显著提高ζ电位;将该材料应用于三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体中,可有效改善晶须在热塑性弹性体中的分散程度。     

碳四烯烃制丙烯催化剂的稳定性

以超细氧化硅为载体,高硅铝比的ZSM-5分子筛为活性组分,挤条制成催化剂,用氧化钙和氧化镧的前驱体化合物改性,分别在800℃焙烧和600℃水蒸汽的条件下进行处理,在500℃、0.1MPa、水与碳四质量比0.2和碳四空速3 h-1的条件下,对催化剂性能进行评价.对成型、改性、水热处理和再生后的催化剂采用BET、NH3-T...     

有机硅改性聚氨酯固相微萃取涂层的研制及应用

合成了作为固相微萃取（SPME）涂层的有机硅-聚氨酯共聚物,考察了该共聚物的物理性能;制备了萃取头并观察了萃取头的微观形貌,制作了SPME装置;用顶空萃取法对水中芳香化合物进行了萃取实验。实验结果表明：有机硅-聚氨酯共聚物固相微萃取涂层最高使用温度为250℃;萃取头涂层表面涂渍平整,涂层内硅（Si）元素分布均匀;涂层对水中苯、氯苯、硝基苯萃取的色谱峰高与浓度线性关系良好,苯：H1=1．527C1＋0．1435,R1^2=0．9875、氯苯：H2=1．746C2＋0．2679,R2^2=0．9874、硝基苯：H3=1．254C3＋1．0203,R3^2=0．9797,苯、氯苯、硝基苯的检出限分别为1．02、1．56和1.31μg·L^-1。结果令人满意。     

SnO_2-Sb_2O_3-TiO_2导电粉末及其导电涂层的制备

以TiO2为基体,采用化学共沉淀技术制得复合导电粉末。利用正交试验得到优化的制备条件:复合反应体系组成为m(TiO2)∶m(SnCl4)∶m(SbCl3)=25∶15∶1,pH值为1.5,水解温度60℃,沉积SnCl4和SbCl3的水解产物于TiO2粒子表面,得到的包覆物在700℃下焙烧30 min,制备的复合导电粉末体的电阻率为77Ω.cm,粒径≤200 nm。将导电粉末与粘结树脂经球磨分散制得具有良好流动性的涂布液,在铝箔上能够制备得到电阻率低于108Ω.cm的导电涂层,满足制备有机光导体的要求,涂层表面平滑,无凹凸等缺陷。     

四氯化硅水解制纳米二氧化硅粉体工艺研究

多晶硅合成过程中副产大量四氯化硅。以四氯化硅为硅源,通过水解反应成功合成了二氧化硅粉体。探讨了反应温度、四氯化硅的加料速度、四氯化硅和水的加料比、循环比等条件对二氧化硅比表面积的影响,并利用X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱仪、比表面测定仪和粒度分析仪等测试工具对所制备的二氧化硅的结构、粒径等参数进行了表征。实验结果表明：在温度为50 ℃,四氯化硅的加料速度为2.0 L/min,加料比［m（四氯化硅）∶m（水）］为0.10~0.15,循环比为10 h-1的条件下,可制得满足橡胶补强剂要求的二氧化硅粉体。     

MoO_3的晶型对Mo_2C制备及其甲烷二氧化碳重整催化性能的影响

于不同温度(350℃、450℃、550℃和650℃)焙烧(NH4)6Mo7O24.4H2O,制得不同晶型的MoO3,以其为前驱体程序升温碳化制备了一系列的Mo2C催化剂,用于催化甲烷二氧化碳重整制合成气的反应进行活性评价。并通过热重分析、X射线衍射分析和程序升温还原等表征,讨论了MoO3的晶型与所制备的Mo2C的体相和催化剂性能的关系。结果表明,350℃和450℃焙烧(NH4)6Mo7O24.4H2O可制得较为单一的正斜方晶结构的α-MoO3,α-MoO3通过范德华力连接的层状结构有利于在程序升温碳化过程中由CH4/H2分解产生的活泼氢和活泼碳插入层间,促进了Mo2C的生成,进而催化性能较佳。     

不同水浴时间对纳米TiO2材料的影响

本文以钛酸丁酯Ti（OC4H9）4冰醋酸、去离子水和无水乙醇为原料,采用溶胶一凝胶法,制备了纳米二氧化钛胶体和粉体,并用旋转涂片法在玻璃衬底上沉积了不同层数的纳米Ti02薄膜。然后对纳米Ti（）2薄膜与粉体进行热处理。利用X射线衍射仪（XRD）、紫外可见光谱（UV／vis）、扫描电镜（sEM）对纳米二氧化钛粉体与薄膜进行表征。结果表明,500℃和600℃下,样品均产生锐钛矿结构。随着镀膜层数的增加,薄膜的透射率逐渐下降。相同镀膜层数,随着水浴时间的增加,透射率呈现增加的趋势。通过对光学带隙的计算,表明退火温度对光学带隙有影响。     

Microstructure characteristics of silicon carbide coatings fabricated on C/C composites by plasma spraying technology

A functional gradient SiC coating on C/C composites has been developed using a novel process which is the combination of plasma spraying technology with reaction-formed heat-treatment. Microstructure observation and phase identification of the SiC coatings were analyzed by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction. Experimental results showed that a uniform silicon coating was deposited on C/C composite by plasma spraying technology. The reaction between the silicon coating and C/C substrate occurred during the heat-treatment at temperature of 1450 °C and 1600 °C in argon environment, respectively. A continuous SiC coating was formed on the surface of the C/C substrate. And a layer of SiC/C convention layer was formed on the near-surface area of the substrate, which was resulted from the molten silicon penetrating into the open pores and consequently reacting with the C/C composites. The thickness of the formed SiC coatings was closely related to the original silicon coatings.