碳化物衍生炭

碳化物衍生炭(Carbide-derived carbons,简称CDC)是以碳化物为前驱体,从其晶格中提取掉金属元素而形成的一类新型炭材料.采用超临界水过滤、高温卤化、真空热分解等方法都可将碳化物中的金属原子除去制得CDC的包覆层、薄膜、粉体或块体.通过控制合成条件,由碳化物已制备出无定形碳、单壁和多壁碳纳米管、碳洋葱、纳米晶金刚石、纳米晶石墨和有序石墨等各种结构的炭材料.     

碳包Ni纳米晶的形成及其特性

用直流碳弧法制备出碳包Ni金属纳米晶.在石墨阳极复合棒中掺入不同组份的Ni，研究其对碳包Ni纳米晶，富勒烯等碳微团特性的影响结果表明：碳包Ni纳米晶含Ni和石墨，不含碳化物和氧化物；纳米品数量随Ni增加而增加．而纳米晶的粒径出现极值；Ni催化碳微团石墨化并使C60／70产率下降；碳包Ni金属纳米晶单位质量的饱和磁化强度随Ni的增加而增加     

国外浸金属碳—石墨材料的发展概况

一、引言为了进一步完善碳石墨材料的优异性能,从而扩大它的应用范围,浸金属碳石墨材料就应运而间世。美国是最早研究浸金属碳石墨材料的国家,远在一九一三年斯科特和迪特斯就获得了浸金属轴承的专利,然而它的发展是缓慢的。浸金属碳石墨材料主要是服务于一些技术参数要求较高的机械用碳,因此只有在     

多孔碳及其复合材料在超级电容器中的研究进展

多孔碳超级电容器具有比电容高和循坏寿命长等优点，是当前研究和应用最广泛的一类超级电容器材料。综述了多孔碳材料的不同制备方法和多样化的多孔碳材料前驱体，并介绍了掺杂石墨烯、过渡金属氧化物(TMDs)、过渡金属碳化物或氮化物(MXene)及杂原子等手段来改善碳基电极的离子传输能力，对其在电容器中的应用进行了总结。     

金属／石墨界面扩散反应的AES研究

利用扫描俄歇微探针的深度分析和线形分析，研究了石墨与金属Ｔｉ，Ｃｒ之间的界面状态和相互作用。研究结果表明，样品真空热处理后，在Ｔｉ／石墨、Ｃｒ／石墨薄膜界面上发生了界面扩散和化学反应，生成了ＴｉＣ和Ｃｒ３Ｃ２等金属碳化物物种，促使Ｔｉ，Ｃｒ薄膜与界石墨形成了良好的化学结合状态。     

金属对炭黑转化为洋葱状中空结构纳米碳的影响

研究了炭黑分别在 Fe、Co、Ni 三种金属化合物作用下的催化转化行为, 以期使炭黑质点中不连续的无规则小石墨片层重新组装、构筑成洋葱状中空结构纳米碳. 采用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和Raman光谱分析表征了炭黑及其催化炭化产物的微观形貌和结构. 结果表明: 尽管三种金属催化剂均可通过溶碳-析出机制形成过渡态碳包覆纳米金属颗粒, 继而构筑成由准球形同心石墨壳层组合的洋葱状中空结构纳米碳, 但三种金属催化剂显示不同的催化效果, 终碳产物的形态和纯度差异较大, 其中以Fe 的催化效果最好.     

石墨镶嵌Co纳米晶的形成及其特性

用直流碳弧法在阳极石墨棒中加入金属Ｃｏ产生石墨镶嵌Ｃｏ纳米晶,研究在复合石墨棒中加入不同的Ｃｏ含量对石墨镶嵌Ｃｏ纳米晶的形貌、结构特性及晶粒尺寸分布的影响,探讨石墨镶嵌Ｃｏ纳米晶的形成原因及碳弧法中氦气压力和Ｃｏ含量对掺Ｃｏ阳极石墨棒所产生的碳灰的Ｃ６０／７０产率的影响。结果表明,复合阳极棒中的Ｃｏ含量决定了石墨镶嵌Ｃｏ纳米晶的数量和晶凿直径分布,碳弧法中的Ｈｅ气压力仍是影响掺Ｃｏ阳极棒所产生的碳     

WC含量对Ni3Al-WC复合材料组织的影响

以WC，NiAl,NiB和Ni粉等球磨混合粉末烧结制备Ni3Al-WC复合材料焊条，用氩弧焊堆焊在1Cr25Ni20Si2耐热钢的表面形成Ni3Al-WC复合材料。当WC的含量从5%提高到30%时，在焊接过程中，由于熔池中溶解碳含量的增加，保护能力不断增强，溶池中的Al由部分氧化至完全不氧化，冷却后复合材料的组织也从碳化物包裹的氧化物/金属间化合物转变成碳化物/金属间化合物，获得无裂纹的焊接表面。     

化学气相沉积反应中金属-碳协同催化碳纳米管生长的理论和实验证据

从理论和实验角度研究了金属-碳协同催化的化学气相沉积反应中碳纳米管的成核和生长过程.结果表明:多壁碳纳米管的成核和生长不仅受金属的催化作用,碳核一旦形成也会促进碳纳米管向轴向和径向的生长.金属催化剂颗粒仅仅在促进最内层碳核的形成及生长,碳原子向有序的石墨结构转化有催化作用.多壁碳纳米管和单壁碳纳米管形成的本质区别在于是否存在碳的自催化作用.     

高温固定点的国际研究趋势与发展

长期以来，在接触测温学、非接触测温学和辐射度学领域对铜凝固点（1084.62℃）以上高性能温度固定点有着迫切的需求。随着高温金属（碳化物）磺共晶熔点的发现，这个需求将很快得到满足。本文简要介绍了高温金属（碳化物）-碳共晶固定点的国际研究计划，这个研究的目的是用新的定义替代当前温标ITS-90在银点（961.78％）以上的定义，使不确定度比当前温标低5-10倍。     

镍/碳微球复合材料的制备和表征

碳微球与微米镍粉按一定比例混合后,经过6h机械球磨并在1600℃真空热处理,合成了微米镍/碳复合材料。通过场发射扫描电镜(FESME)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物进行表征。结果表明,产物为碳包覆镍金属颗粒,粒径200～400nm的镍颗粒被30～100nm的碳层包覆,碳层的石墨化程度较高;产物石墨化碳层的形成缘于Ni3C的形成和分解。     

碳包Ni纳米晶的形成及其特征

用直流碳弧法制备出碳包Ｎｉ金属纳米晶，在石墨阳极复合棒中掺入不同组份的Ｎｉ，研究其对碳包Ｎｉ纳米，富勒烯等碳微团特性的影响。     

金属合金及碳材料储氢的研究进展

论述了金属合金和碳材料的储氢机理、吸放氢量和动力学性能;探讨了活性金属Ni、Pd、Li和K对碳材料储氢的催化性能和金属Mg与多壁纳米碳管、碳纳米纤维、高比表面积活性炭、无烟煤和纳米石墨等碳材料复合储氢的性能及机理;指出了储氢材料应该向Li、Na、Mg、Al、B等轻元素和无烟煤、石墨等储量大、赋存广、成本低的碳材料方向发展.     

黑龙江五义屯石墨矿床地质特征与成矿机理

矿区大地构造位置处于天山—兴蒙造山域、兴蒙古生代造山带、佳木斯地块、双鸭山-麻山隆起西南缘,石墨矿石属晶质石墨矿,赋矿岩石为石墨石英片岩和石墨矽线石英片岩。石墨石英片岩中石墨含量一般在3%～10%,石墨矽线石英片岩中石墨含量一般为5%～10%。石墨矿基本上受沉积因素控制。赋存于中-新元古界麻山岩群余庆岩组变质岩系中,含矿岩石是一套沉积高铝、富碳的黏土—半黏土岩、白云岩、灰岩及少量酸性火山岩,经区域变质作用,原岩中的碳质变质为片状石墨,碳质页岩变质形成石墨矿体。是经区域变质和混合岩化作用碳质结晶为石墨,并富集形成石墨矿床。     

金属/碳石墨复合材料的密度与硬度变化规律研究

以铝粉、铜粉、石墨和高碳为原料,酚醛树脂为粘结剂,通过机械混捏-冷压成型-加热固化制备了金属/碳石墨复合材料。研究了铝粉和铜粉添加量、成型压力对复合材料体积密度、肖氏硬度的影响。根据实验数据拟合,建立了金属/碳石墨复合材料体积密度、肖氏硬度与金属粉含量之间的定量关系。在10~15 MPa下铝粉含量为20%~25%时,铝/碳石墨复合材料的最大体积密度约为1.71g/cm3、最大肖氏硬度约为84HS;在15MPa下铜粉含量为25%时,铜/碳石墨复合材料的体积密度达到1.84g/cm3,肖氏硬度达到90HS。因此,铜/碳石墨复合材料更适宜用于机械密封。     

含碳耐火材料防氧化技术综述

以MgO或Al2 O3与鳞片石墨复合制备的含碳耐火材料具有优异的抗热震性、抗侵蚀性能,被广泛应用于浸入式水口、长水口、塞棒、滑板,以及具有控流和钢水净化作用的功能耐火材料部件和炼钢转炉、电炉、钢包内衬、冶金窑炉内衬等.同时,随着钢铁冶金等行业趋向于高效化和智能化,对含碳耐火材料的抗渣侵蚀性能和抗热震性能提出了更高的要求.而含碳耐火材料的损毁往往是从其中的石墨被氧化开始,碳的易氧化不仅消耗鳞片石墨资源释放温室气体,而且使含碳耐火材料的性能下降、使用寿命缩短.因此,含碳耐火材料防氧化技术的发展对钢铁冶金行业提质增效、资源环境保护具有重要的现实意义.然而,含碳耐火材料的原料组成复杂,使用过程中性能相互制约,在提高抗氧化性能的同时,导致含碳耐火材料的其他性能下降.因此,研究者们除了通过调整不同抗氧化剂的含量和粒径优化抗氧化性能外,主要从抗氧化剂的复合化和含碳耐火材料微观结构演变方面不断尝试,在提高含碳耐火材料抗氧化性能的同时,协同提高其抗渣侵蚀性能和力学性能.根据含碳耐火材料的氧化损毁机理,添加抗氧化剂法依旧是含碳耐火材料最常用的防氧化技术.金属抗氧化剂除了生成金属氧化物和碳化物阻止含碳耐火材料的氧化外,通过固相反应生成的陶瓷相产物还可以提高含碳耐火材料的力学性能和抗渣侵蚀性能,过渡金属和金属合金作为抗氧化剂还可以催化热解碳石墨化以及促进碳化物晶须的生成.碳化物抗氧化剂除了常见的碳化硅和碳化硼外,MAX相和Al与碳化物结合制备的复杂化合物不仅具有优异的抗氧化性能,还可以有效避免由金属碳化物水化导致的含碳耐火材料的开裂问题.含硼氧化物作为抗氧化剂不但可以生成致密的氧化层减缓氧气的渗透,而且容易通过离子迁移形成镁铝尖晶石.此外,纳米抗氧化剂和复合粉抗氧化剂更易于分散在含碳耐火材料基质中形成均质微观结构,从而改善其综合性能.本文综述了含碳耐火材料的氧化损毁机理,主要分析了金属、碳化物和含硼氧化物三种类型抗氧化剂的研究现状,着重阐述了抗氧化剂在反应机理、微观结构演变方面的研究进展,最后提出了含碳耐火材料防氧化技术新的研究方向.     

过渡金属Fe、Ni和Co对金刚石膜表面腐蚀作用的研究

采用电子增强DVD和直流热阴极PCVD方法制备出金刚石膜，在具空条件下用高温热灯丝加热方法研究了过渡金属Fe、Ni、和Co对金刚石膜表面的腐蚀作用，并对腐蚀后的金刚石膜表面和金属表面进行了XRD和Raman光谱测量。结果表明：过渡金属Fe、Ni和Co对金刚石表面具有明显的腐蚀作用，其中Fe的腐蚀作用最好。经过过渡金属腐蚀后金刚石表面和金属表面形成了非金刚石碳相而没有发现过渡金属碳化物。     

CDC法制备纳米多孔碳研究进展

纳米多孔碳具有很多优良的性能, 如优异的生物相容性、高导电性、高比表面积等, 可应用于电极材料、吸附、分离、催化剂载体等领域。碳化物衍生碳法(Carbide-derived carbons, CDC)在制备纳米多孔碳方面具有比表面积大范围可调、孔结构和石墨化程度精确可控、成本低、保持原有碳化物形态等优点, 逐步引起了材料研究者的重视。本文从CDC工艺原理出发, 重点概述了CDC工艺的最新研究进展, 并介绍了其在超电容电极材料、吸附等领域中的应用情况, 最后针对CDC工艺的不足, 对其未来发展进行了展望。     

Parma技术中心

Parma技术中心是美国联合碳化物公司主要的研究和发展机构,在碳和石墨技术研究方面居世界领先地位。该中心地处美国俄埃俄洲东北部工业区,其研究发展工作涉及一系列工业,例如钢铁、化学、塑料、电子、宇航和核技术等的产品设计、应用和制造工艺的改进。     

冷堆焊高碳Nb-Ti-V系钢质堆焊金属中的碳化物

研究了不同成分的冷堆焊高碳Nb-Ti-V系堆焊金属中碳化物的分布、形态,分析了碳化物在冷焊条件下的形成过程.Nb、Ti可以形成颗粒碳化物,但单独加入且含量较高时,碳化物尺寸过大,对基体固溶强化较弱,堆焊金属硬度过低;单独加入V时则形成了网状碳化物;适量Nb、Ti、V同时加入,获得了均匀分布的颗粒碳化物及强韧的基体,堆焊金属耐磨性优于D317的堆焊金属.