高温炭砖的导热性能及其影响因素的研究

应用计算机运控的激光热导仪,对不同化学成份、密度和热历史的炭砖的导热系数进行了对比分析和研究,从而提出了一个由导热性能数据判断高温炭砖可继续使用的新方法     

不同基体炭结构的炭/炭复合材料在制动过程中的温度场研究

利用有限元热分析软件仿真了三种不同基体炭结构的炭/炭复合材料在制动过程中瞬态温度场,并通过模拟制动试验进行了验证,对比仿真计算结果与实验测试结果表明:三种样品的温度场仿真结果与实验结果基本吻合,在轴向方向存在明显的温度梯度,具有树脂炭基体的样品的温度场变化与具有粗糙层热解炭基体的样品类似,但树脂炭基体的样品的最高温度及温度梯度大于粗糙层热解炭基体的样品,而光滑层热解炭基体的样品在刹车过程中的最高温度均低于粗糙层热解炭和树脂炭基体的样品,达到最高温度的速度远远落后于前两种样品,且其温度梯度最小.炭/炭复合材料在制动过程中的瞬态温度场分布与材料的摩擦磨损性能及热传导性能密切相关,制动功率大会导致材料的摩擦表面温升高,达到最高温度的时间缩短;材料的导热性能好会导致热量的传递速度加快,使温度梯度减小.     

炭/炭复合材料MoSi2/SiC高温抗氧化复合涂层的制备及其结构

采用两段式包埋法工艺可制得涂层结构合理的复合梯度涂层，从里到外涂层结构为：SiC过渡层→SiC致密层→MoSi2／SiC双相层→以MoSi2为主的外层。随着制备工艺中高温阶段保温时间的延长，涂层表面1．2MoSi2为主的薄层越连续。涂层与基体的结合以化学结合为主，并有机械结合，结合强度高。用正硅酸四乙酯对涂层表面进行封闭处理，凝胶形成的SiO2可充填涂层表面裂纹并覆盖在涂层表面。在1500℃高温空气中氧化，未封闭处理的涂层试样表现为氧化失重，封闭处理后的试样氧化增重。     

酚醛树脂基泡沫炭的发泡行为及其孔结构控制

结合热塑性酚醛树脂的热失重和粘-温特性,研究了升温速率对其发泡行为及泡沫炭力学性能的影响。结果表明,热塑性酚醛树脂的发泡温区在200~300℃,并遵循热点成核发泡机制;300~600℃温区中产生的裂解气主要影响气泡的膨胀速度,进而影响泡沫炭的孔径及孔结构的均一性;以0.5℃/min升至240℃,再以3℃/min升至600℃,所制泡沫炭孔结构较为均一,其平均孔径、密度及压缩强度分别为300μm、0.51 g/cm~3和12.5 MPa。     

超高温HIP的开发及其对炭材料的应用

一、引言热等静压(HIP)是采用气体作为压力介质,同时应用高压、高温处理工作的一种方法。它被广泛用于热压烧结、缺陷修复、扩散熔接和各种其它用途。近年来,2000℃级的高温HIP,对于高温、高强陶瓷、如SiN_4、SiC的热压烧结已     

生物炭制备及其在水污染控制中的应用

生物炭孔隙发达、比表面积大、表面官能团丰富、具有"碳中性"特点,对很多物质表现出极强的吸附作用。近年来,生物炭的制备及应用备受关注。概述了生物炭的制备方法、性质及其影响因素,讨论了生物炭及其炭基复合材料的制备及应用研究,简述了生物炭对水体中有机污染物和重金属离子的去除效果和机理。虽然生物炭及其复合材料具有诸多优点,但生物炭的工程放大研究及技术经济可行性的系统评价方面的研究较少,仍是今后研究的重点。     

甘蔗渣炭分子筛的制备、结构及其吸附性能

以甘蔗渣为碳质原料、酚醛树脂与少量羧甲基纤维素混合物为黏合剂,通过二次炭化法制备甘蔗渣炭分子筛(Bagasse carbon molecular sieves,BCMS),并采用N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及吸附实验对其进行结构分析与性质表征。结果表明,BCMS以微孔为主,孔径大小主要集中在0.72nm,微孔体积为0.11cm3/g,比表面积为269 m2/g;部分BCMS以晶体形式存在,具有五元环排列的微孔结构,晶粒尺寸为57.7 nm,属单斜晶系,空间群为C2/c(15),晶胞参数为a=2.0437 nm,b=0.3497 nm,c=1.034 5 nm,α=90.000°,β=106.439°,γ=90.000°;BCMS孔结构发达,具有特殊的孔中孔结构,对蔗汁中有色物质具有较强的吸附能力,其饱和吸附量为1.296g/g(色素/BCMS)。     

含氮多孔炭的制备及其在二氧化碳吸附中的应用

以甲醛(F)和间苯二酚(R)为炭源,赖氨酸为催化剂,采用快速溶胶凝胶法所制含氮多孔炭(RFL)对CO2具有较高的吸附能力;为增加RFL的氮含量,引入适量的三聚氰胺(M),制得的多孔炭(RFLM)含N量增加,比表面积和孔体积也有所增加;在合成体系中进一步引入谷氨酸(G),可使聚合反应速率得到控制,且多孔炭(RFLMG)的织构性质也得到进一步优化。RFLM和RFLMG对CO2的吸附能力较RFL弱,说明多孔炭的含N量与其对CO2的吸附能力没有明确的线性关系,而含氮官能团的存在形式会影响多孔炭对CO2的吸附能力。     

废弃秸秆生物炭的制备及其在污水处理中的应用研究进展

结合国内外研究现状,对秸秆生物炭的制备原料、制备方法和改性途径进行了梳理,综述了秸秆生物炭对水体中有机染料、重金属离子、氮、磷、抗生素等污染物的吸附性能及吸附机理。针对现有研究中存在的不足,对生物炭结构和功能缺陷的改善、高稳定性和低生态风险生物炭的研制、高效低耗回收与再生、实际污水处理效能等未来研究方向进行了展望,以期为秸秆生物炭在污水处理领域的应用和发展提供有益参考。     

Synthesis and characterization of low density calcia stabilized zirconia ceramic for high temperature furnace application

Five weight percent calcia stabilized zirconia (CSZ) low density ceramic material was synthesized from zirconia and calcia powder by solid state reaction. Powder specimens were sintered at various temperatures for different time durations in air and argon atmosphere. Physico-chemical properties such as thermal stability, purity, crystalline phases identification, particle size, particle size distribution, specific surface area and porosity of CSZ were measured by thermogravimetry and differential thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Brunauer–Emmett–Taller (BET) and particle size analyzer (PSA). Total relative shrinkage and coefficient of thermal expansion were estimated by dilatometry. The density and Vicker's microhardness were measured in order to evaluate the material performance. A combination of cubic zirconia and calcium zirconium oxide (Ca_0.15Zr_0.85O_1.85) phases were found when specimen sintered at 1500 °C in air while under argon atmosphere at 1750 °C and 1850 °C, the ZrO and Ca_0.15Zr_0.85O_1.85 phases were established. At higher sintering temperature (1950 °C) for 4 h in argon medium three phases ZrO, CaZrO₃ and Ca_0.15Zr_0.85O_1.85 were observed. It was found that with the increase of sintering time these phases convert into a single cubic phase Ca_0.15Zr_0.85O_1.85. Pellets sintered at different temperatures and duration were also studied by scanning electron microscopy showing that the grain structure becoming fine with increase of temperature and duration.     

高温石墨炉用碳素材料的热辐射性能研究

以碳素材料微观结构与表面形貌为基础,研究了不同型号的碳/碳复合材料及石墨材料的光谱发射率。研究表明,石墨微晶结构规整度与表面微观形貌是影响碳素材料光谱发射率差异的因素。为评价碳素热辐射性能、设计高效热场提供理论指导。     

高温热处理对活性炭纤维微孔及表面性能的影响

研究了1173K高温改性处理对沥青基活性炭纤维吸附性能、孔径分布、微孔结构和表面化学的影响。低温(77K)N2吸附结果表明热处理后活性炭纤维比表面积略有下降，通过密度函数理论解析活性炭纤维全孔范围的孔分布得出活性炭纤维表面孔径大于1．0nm的微孔明显减少，微孔孔径更加集中于0．5nm～1．0nm，从而提高了活性炭纤维的碘吸附值。X射线衍射分析表明活性炭纤维是乱层石墨结构，热处理使活性炭纤维类石墨微晶碳层面的层间距下降，X光电子能谱分析表明热处理后活性炭纤维表面的含氧官能团C=O和COOH的含量变化不大，而呈碱性酚羟基C—OH含量的明显下降使活性炭纤维表面碱性降低。     

非真空条件下柔性多层材料高低温绝热性能实验测量

制作了柔性绝热被,设计和搭建了高温、低温环境测试系统,通过测量多层绝热被内外两侧及外侧附近空气的温度变化,衡量不同配置下多个多层绝热被样品的综合绝热性能。考察了厚度、多层配置方式、气密性等对柔性多层材料在常压下的高低温隔热作用和符合-100℃至+135℃高低温环境应用的柔性多层绝热被的最佳厚度及配置方式。     

PAN碳纤维在高温石墨化过程中密度的变化规律

研究了在一定牵伸与走丝速度下,经不同石墨化温度(2000～2800℃)的处理,聚丙烯腈基碳纤维密度的变化规律,同时研究了密度与碳纤维的力学性能、微观结构参数之间的关系.结果发现:在其它条件一定的情况下,碳纤维的密度随热处理温度的升高而增大,碳纤维的抗拉强度则随碳纤维密度的增大呈近线性减小,而抗拉模量随碳纤维密度的增大呈近线性增大.此外,碳纤维的微晶取向度与微晶尺寸(Lc、La)均随其密度的增大而增大.     

基于SLS的高强度低密石墨陶瓷复合隔热材料快速制备

本文率先利用选择性激光烧结技术快速制备了高强度石墨陶瓷复合隔热材料,重点研究了二次固化、真空压力浸渍、碳化和高温烧结等后处理工艺以及材料配方组成对其密度、抗压强度和导热系数的影响。研究发现加入适量的硅粉和可膨胀石墨可以对石墨陶瓷复合隔热材料的密度、抗压强度和导热系数进行调控,采取合适后处理工艺路线可以改变石墨陶瓷复合隔热材料的综合性能。最终实现了低密度(<1.2 g/cm^3)、高抗压强度(>10 MPa)、低的导热系数(<2 W/(m·K))和耐高温(>1650℃)等多个性能指标的统一,满足了工业应用需求。     

真空绝热板及其在冰箱上的应用

介绍了真空绝热板(VIP)的结构、原理、性能,概述了国内外在冰箱上的应用情况及相关建议。VIP复合材料(以SiO2为主要成分)热传导率一般为(2～5)mW/(m.K),是发泡苯乙烯的二十分之一,是发泡氨基甲酸乙酯的十分之一,绝热性能优异,而且在生产和应用过程具有环保和节能的双重优点。     

Nb-V-Ti低碳微合金钢的热变形加工图及其应用

为了优化Nb-V-Ti低碳微合金钢的变形工艺参数,利用Gleeble-1500热/力模拟实验机对其进行了热压缩实验,得到热加工图用于研究热变形行为.研究发现,加工图中存在两个动态再结晶蜂区及失稳区:峰区Ⅰ:峰值对应的变形温度和变形速率分别为1000℃,2 s-1,峰值效率21%;峰区Ⅱ:变形温度1050℃,变形速率0....     

纳米多孔材料炭气凝胶及其在电吸附领域的应用

炭气凝胶作为一种新型具有特殊无定型结构的功能材料引起了各国研究者的极大兴趣.随着电吸附理论的发展,炭气凝胶日益成为具有诱人发展前景的电吸附材料.阐述了炭气凝胶的发展、研究动态及应用前景,探讨了电吸附理论及其基本原理,着重就炭气凝胶在电吸附领域的工业应用进行论述.