C—SiC—TiC—TiB_2复合材料的抗氧化性能研究

对原位反应合成的C-SiC-TiC-TiB_2复合材料在600～1200℃空气中的抗氧化性能进行了研究。在不同材料组成和试验温度下,试样分别出现氧化增重和失重,这主要取决于碳相和陶瓷相的氧化速率及氧化层的结构特征。在600℃该材料几乎不被氧化;800℃时TiB_2被优先氧化,形成B_2O_3液相;在1000℃以上B_2O_3与SiO_2生成硼硅酸盐玻璃,形成一致密氧化层。氧化过程中液相的出现和致密氧化层的形成显著降低了氧化速率,使材料进入钝氧化,表现出优良的抗氧化能力。     

碳／铜复合材料摩擦磨损性能的研究

将粉末冶金法制备的碳／铜复合材料进行放电等离子烧结。对烧结后的样品进行了摩擦磨损性能研究。结果表明,复合材料的摩擦系数均随含碳量的增加呈下降趋势;当含碳量为6％时,磨损率最低。     

基于多场耦合碳/碳复合材料传热及烧蚀响应

碳/碳复合材料作为热防护材料多用在高超声速飞行器鼻锥、机翼前缘等位置。为准确预测其传热及烧蚀响应,采用多场耦合策略,考虑外部流场热化学非平衡效应、固体材料传热以及材料表面烧蚀,建立高超声速气动热环境下碳/碳复合材料的流?热?烧蚀多场耦合模型,预测碳/碳复合材料瞬态温度场分布、烧蚀速率以及烧蚀外形变化等。计算得到材料模型驻点区壁面温度和热流值随着时间的推移发生了显著的变化,初始时刻热流值较大,1 s时驻点热流密度为17.22 MW?m?2,随着时间推移,壁面温度增大,驻点区温度梯度减小,热流值也减小,30 s时驻点热流密度为10.22 MW?m?2。材料模型驻点区的温度较高,材料表面反应活跃,烧蚀较为严重,而模型侧面只发生少量烧蚀,烧蚀前后材料模型外形发生一定的变化,前缘半径增大,30 s时材料驻点烧蚀深度为17.47 mm。结果表明:在高超声速气动热环境下,碳/碳材料模型发生一定的烧蚀后退,导致外部流场以及热载荷发生变化,采用流?热?烧蚀多场耦合模型可有效预测不同时刻材料的传热及烧蚀响应,为热防护系统的设计提供一定的参考。      

高频燃烧红外吸收法测定炭/炭复合材料中碳

采用高频感应炉燃烧红外吸收碳硫仪,建立了炭/炭复合材料中碳的测定方法。对测定条件如助熔剂、称样量、分析时间等进行了优化研究。其最佳测定条件为:样品称量为0.15 g左右;最大工作电流350 mA,载气流速为3 L/min,载气(氧气)纯度99.99%,陶瓷坩埚需经1 100℃灼烧2 h后,可使空白降至最小,预清洗时间10 s,预延时间10 s,碳元素最短分析时间为60 s,比较水平为1.0%。该方法快速、简便,具有良好的精密度和准确度,用于复合材料中碳的测定,RSD为0.10%～0.21%。     

C—SjC—TiC—TiB_2复合材料的原位合成及热压烧结

以熟焦、炭纤维、B_4C、SiC、Si、TiO_2和TiC为原料、采用原位合成及热压技术研究了不同TiO_2和TiC含量对多组分碳/陶复合材料的组成、结构和性能的影响。在烧结过程中TiO_2或TiC与B_4C反应原位生成TiB_2,Si和TiO_2分别与C反应生成SiC和TiC,这些陶瓷相的生成对提高碳/陶复合材料的力学性能有显著作用。加入TiO_2比TiC能使碳/陶复合材料在较低的温度下实现致密化烧结,获得了抗弯强度达430 MPa的碳/陶复合材料。     

碳量子点/金纳米复合材料荧光增强法测定废水中苯酚

以碳量子点(CQDs)与氯金酸作用制得碳量子点/金(CQDs/Au)纳米复合材料,并分别采用紫外可见分光光度计、荧光分光光度计和傅立叶变换红外光谱仪对CQDs/Au进行了表征。根据苯酚可使CQDs/Au在445nm处的荧光明显增强,建立了荧光增强法测定水样中苯酚含量的新方法,同时对CQDs/Au与苯酚相互作用的条件进行了优化。于pH=4.35 B-R缓冲溶液存在的条件下,在最大激发/发射波长为342nm/445nm处测定体系的荧光强度,结果表明:苯酚浓度在6.0×10^-6~9.0×10^-5 mol/L范围内与体系荧光强度呈线性,相关系数为0.9952,方法检出限为5.4×10^-6 mol/L。将实验方法应用于测定药厂废水样中苯酚的测定,测得结果与光度法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.8%~2.1%,回收率为94%~101%。     

火焰原子吸收光谱法测定铜-钛改性的碳/碳-碳化硅复合材料中高含量铜

铜-钛改性的碳/碳-碳化硅(C/C-SiC)复合材料的主要成分为铜钛碳硅,不易被常规方法溶解。采用在800～820 ℃先将样品灼烧20 min以消除碳的干扰,再从瓷坩埚转于刚玉坩埚中碱熔,并加入盐酸和硝酸进一步溶解样品,建立了以2.0%盐酸为测定溶液介质、火焰原子吸收光谱法测定铜-钛改性的C/C-SiC复合材料中铜的方法。研究表明,铜浓度在2～12 μg/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,线性回归方程为y=0.015 31+0.059 66x,线性相关系数R=0.999 4,方法检出限为0.011 2 μg/mL。采用方法对铜-钛改性的C/C-SiC复合材料自制样品FL-2和内控样品C6分别进行测定,结果与参考值或碘量法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6或12)分别为0.39%和1.1%。     

聚苯胺/碳复合材料的导电性

采用原位聚合法制得聚苯胺/碳复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、四探针测试仪和电化学工作站对试样进行表征测试。结果表明,掺杂不同碳材料对聚苯胺(PANI)复合材料的导电性影响较大、微观形貌变化明显,其中掺杂石墨烯制得的复合材料电导率是纯PANI电导率的2.5倍,掺杂r-GO/Fe_3O_4制得的复合材料的电导率最高且阻抗最小,电导率达6.49 s/cm。掺杂后制得的PANI复合材料中,PANI的衍射峰及特征吸收峰依然存在,碳材料的掺杂改性未破坏PANI的性质,且可增强复合材料的导电性。     

碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料

在氩气气氛下,以粉煤灰为原料,石墨为还原剂,研究碳还原粉煤灰制备SiC/Al₂O₃系复合材料的反应过程,并探索其制备的工艺条件.利用X射线衍射分析还原产物的物相变化规律,使用扫描电镜和能谱仪观察复合材料的微观结构.结果表明:在1673 K粉煤灰中石英相与碳反应生碳化硅,1773 K莫来石相基本分解完全.随着反应温度的升高,生成碳化硅和氧化铝含量增加,较合适的温度条件为1773~1873 K;保温时间的延长,有利于碳化硅和氧化铝的生成,较好的保温时间为3~4 h;增加配碳量对碳化硅和氧化铝的生成有促进作用,较合适的C/Si摩尔比为4~5.在制备出的SiC/Al₂O₃复合材料中碳化硅在产物中分散较为均匀,并且粒度小于20μm.      

浸渍工艺对炭/炭复合材料力学性能的影响

对浸渍前后C／C复合材料抗弯强度、剪切强度和耐压强度进行了对比,分析了浸渍工艺过程对C／C复合材料力学性能的影响。结果表明,浸渍工艺对C／C复合材料力学性能有明显提高,抗弯强度由浸渍前的101MPa提高到浸渍后的159MPa,剪切强度由浸渍前的8．6MPa提高到浸渍后的12．1MPa,耐压强度由浸渍前的82MPa提高到浸渍后的136MPa。分析浸渍前后C／C复合材料断口的扫描电镜照片,得出浸渍工艺与CVD工艺的生长层具有类似的微观结构。     

铁矿／煤混合料中碳的还原过程研究

在铁矿／煤混合料中，在借助气体的直接还原开始前，确实存在着碳直接还原铁氧出物的固体间的直接还原，但不能达到有效的反应速度。只有当温度达到碳的气化反应温度，借助气体的直接还原开始后，还原过程才能开始激烈进行。     

利用CS-600碳硫联测仪测定钼粉及钼制品中碳硫的研究

利用CS-600型高频红外碳硫联测仪测定钼粉及钼制品中的碳硫，选择了合适的方法、称样量和助溶剂，对钼粉及钼制品中碳硫的测定达到了满意的效果。     

Al_2O_3/C复合材料中抗氧化添加剂对预氧丝原位碳化及强度的影响

研究了不同抗氧化添加剂B_4C粉、SiC粉和铝粉对碳纤维前驱体即预氧丝在氧化铝/炭复合材料中原位碳化的影响及其碳化后纤维对材料的强化效果。研究表明,在氧化铝/碳复合材料中添加B_4C后,由于高温下在材料表面形成了一薄层致密的玻璃相物质,抗氧化效果最为明显,预氧丝原位碳化后达到同类碳纤维的强度,复合材料强度也大幅度提高。其次,添加少量铝粉也能起到较好的保护作用。     

等离子喷涂Y-PSZ复合陶瓷涂层的应用

描述了空气等离子喷涂的Ｙ－ ＰＳＺ 复合陶瓷涂层,并采用光学显微镜、电子探针、Ｘ—线衍射仪对涂层进行了分析,研究了Ｙ－ ＰＳＺ涂层高温时效相态的变化,并采用该涂层制备了连续退火炉炉辊,取得了良好的效果     

低碳弹簧钢的生产与研究

介绍了低碳弹簧钢，２８ＭｎＳｉＢ生产工艺，对钢的性能进行了分析。     

重力分离SHS双衬陶瓷复合管耐蚀性研究

通过重力分离SHS技术制备双衬陶瓷复合管,发现复衬陶瓷层的尖晶石含量和组织形貌发生改变,双衬陶瓷层间存在着Al₂O₃基体和(Al₂O₃+FeO·Al₂O₃)共晶组织的重熔区,引起底衬及复衬陶瓷裂纹密度下降。复合管的耐蚀性测试结果表明,双衬陶瓷复合管的腐蚀失重率分别不超过1Cr18Ni9Ti不锈钢管0.5%和单衬陶瓷复合管2.0%。