超细粉制备高密高强炭素材料

以超细焦炭粉和球形石墨为原料，以CJF-43和FB为粘结剂，通过特定工艺制备高密度高强度炭素材料。测试其体积密度、抗压强度、电阻率、肖氏硬度等性能，研究树脂种类及含量、细颗粒含量、球形石墨的含量、成型压力对其性能的影响。结果表明，FB的粘结效果好；随着球形石墨含量的增加，样品密度提高，机械强度降低；随着细颗粒的增加，样品的密度和硬度提高；其他工艺条件不变，在100MPa下样品的成型效果好。     

基于煤沥青基MCMB的C/Cu复合材料的制备及性能研究

以煤沥青基MCMB为前驱体,采用模压烧结的方法制备了C/Cu复合材料,研究了材料组分对C/Cu复合材料性能的影响.结果表明,C/Cu复合材料的电阻率随着Cu纤维含量的增加而减小,摩擦系数随着石墨添加量的增加而减小,当石墨添加量大于15％时摩擦系数趋于稳定.     

用生焦粉制备高密度高强度炭材料的研究

为利用生焦粉的自烧结性能制备高密度高强度炭材料,本文以生焦粉为原料直接压制并烧结得到炭材料。分析了生焦粉的红外光谱结构;测定了生焦粉的粒径;观察了炭材料试样烧结后的微观形貌;研究了试样性能与研磨时间、成型压力的关系。实验表明试样体积密度、肖氏硬度、机械强度等随着磨碎时间延长和成型压力适当增大而得到提高。     

无粘结剂炭／石墨材料研究

从石油沥青中提取中间相原料，磨成小于１０μｍ的细粉，不添加任何粘结剂直接模压成型。在１０００℃温度下进行烧结，即可制得高性能的无粘结剂炭素材料，烧结制品的体积密度达１．６９ｇ／ｃｍ３，气孔率仅７．２％，肖氏硬度１００，电阻率为６０×１０－６Ωｍ，而抗折强度高达９１．２ＭＰａ；经２８００℃石墨化处理的制品密度达１．８８９／Ωｍ，抗折强度仍有８２ＭＰａ。从扫描电镜的断口形貌照片可以看出，制品的结构极为致密均匀，为均相炭结构。红外光谱分析表明，中间相原料磨粉或活化处理时引入的羰基及其数量多少是决定这种细粉的自粘结性能和自烧结性能以及制品结构和强度的关键因素之一。     

热压工艺对沥青/中间相炭微球材料致密度及其性能影响的研究

以中间相炭微球为原料，沥青为粘结剂，通过特定热压烧结工艺对其进行烧结，制得各向同性炭块。研究了沥青加入量及烧结过程中加压过程的不同对炭块的密度和弯曲强度的影响。结果表明，当沥青加入量较低时（＜20％），炭块的密度呈现出随着沥青含量的增加而增大的趋势，其密度最大值为1．79g／cm^3,而炭块的弯曲强度却随沥青的含量有一个极大值为59．6MPa；并且在烧结过程中不至于使炭块开裂的前提下，炭块的密度呈现出随着加压时间的增加而增大的趋势，说明要取得性能良好的整体炭块，需要有一个最佳的沥青含量。     

碳化硅/石墨复合陶瓷密封材料的显微结构与性能

以碳化硅微粉为原料、石墨为固体润滑添加剂,采用无压烧结技术制备碳化硅/石墨复合陶瓷密封材料,研究了石墨添加量对复合陶瓷密封材料烧结性能、显微结构、力学性能和摩擦性能的影响。结果表明,加入的石墨能以片状颗粒形态均匀分布在碳化硅陶瓷基体中;随着石墨添加量增加,复合陶瓷密封材料的体积密度、抗弯强度、弹性模量、断裂韧性、硬度均逐渐降低,但干、湿静摩擦系数则随之减小;当石墨添加量达到20%(质量分数)时,复合陶瓷的相对密度仅为90.6%,弯曲强度降至189 MPa,弹性模量降至295 GPa,断裂韧性为1.82 MPa·m1/2,Vickers硬度为19.2 GPa,而干、湿摩擦系数则分别减小到0.14和0.10。综合考虑复合陶瓷的力学性能和摩擦性能,石墨添加量控制在10%~15%之间为宜。     

镀铜石墨复合材料的制备及其性能研究

采用了置换法制取镀铜石墨粉,讨论了铁粉粒度、温度、pH值等对镀铜石墨粉的影响。将镀铜石墨粉制成试样,比较在碳含量相同的条件下镀铜石墨复合材料与普通铜石墨复合材料微观结构、电阻率、抗折强度、肖氏硬度,分析了试样外加石墨粉和添加剂对试样体积收缩率、肖氏硬度、电阻率的影响。     

改性酚醛树脂对石墨电刷性能的影响

采用原位聚合法合成改性酚醛树脂,并用其制作成树脂石墨电刷.测试电刷试样的烧结收缩率、电阻率、肖氏硬度等性能,研究酚醛树脂改性对电刷性能的影响.结果表明:硼改性酚醛树脂中的B会吸收树脂热分解产生的氧,形成的B2O3能促进制品的烧结,产生收缩,获得密度较高、硬度较大的电刷制品.邻甲酚醛环氧树脂和环氧氯丙烷热分解时会产生比普通酚醛树脂更多的小分子气体,导致试样膨胀更大,甚至开裂,烧结后密度、硬度提高较小;硼酸的加入量对试样的电阻率影响较小,随硼酸含量的增加密度先增加后减小,当硼/酚比为0.35时,密度达到了最大.     

原料种类对等静压石墨性能的影响

以石油焦和天然石墨为原料,改质沥青为黏结剂,经过混捏、等静压成型、浸渍和石墨化等工序制备等静压石墨,考察了原料种类对等静压石墨性能的影响。结果表明:等静压石墨的体积密度随着浸渍次数的增加而增大,电阻率则随浸渍次数的增加而减小;经过二浸三焙的两种炭质原料制备的等静压石墨的体积密度和电阻率相差不大;石油焦制备的等静压石墨力学性能最高,抗压强度为72.0 MPa,抗折强度为39.9 MPa。     

木质素基燃料电池双极板的制备及性能研究

为了充分利用木质素,扩大其在复合材料的应用范围,采用木质素、苯酚和甲醛合成了木质素基酚醛树脂。以天然石墨和碳纤维做导电填料,采用模压工艺制备燃料电池用双极板材料。对复合材料的密度、弯曲性能、动态力学性能和电导率进行表征分析。结果表明,当天然石墨逐步被碳纤维取代后,木质素基复合材料的密度随着碳纤维含量的增加而逐渐下降;弯曲强度则一直增加,但是弯曲模量在碳纤维达到30%时达到最大值,之后开始下降。动态力学性能实验表明,材料的储能模量和玻璃化转变温度随着碳纤含量增加而增加,并在30%碳纤维时达到最高值。复合材料的电导率随着碳纤维含量增加而增加,最大达到500 S/cm,之后复合材料的电导率开始下降。研究结果证明,含有30%碳纤维和30%天然石墨的木质素基复合材料具有较好的综合性能:密度为1.16 g/cm~3,弯曲强度和弯曲模量分别为52.7 MPa和10.7 GPa,电导率500 S/cm。     

柔性石墨复合材料的制备及性能研究

采用热压法制备出不同种类树脂－柔性石墨复合材料,研究了树脂种类与用量对复合材料的体积密度、肖氏硬度、电阻率、压缩率及回弹率等性能的影响;利用SEM分析了树脂含量对复合材料表面形貌的影响。结果发现,呋喃－柔性石墨复合材料的综合性能最佳。     

氧化作用对碳石墨材料机械性能的影响及氧化能力研究

用以石油焦为基体、煤焦油沥青为粘结剂的碳石墨材料进行氧化性能的测试和研究,认为氧化作用对碳石墨材料的机械性能有严重地影响。随着氧化热失重的增加,材料的抗折强度、硬度、体积密度均降低,而材料的电阻率则增大,气孔率明显增加且气孔形状趋于条纹状。氧化作用使机械强度降低,可能基本认为是由于材料内部微小裂纹尺寸增加而造成的。     

电解锰渣－废玻璃低温烧结制备陶瓷砖的研究

以电解锰渣和废玻璃为主要原料,采用低温烧结法制备陶瓷砖,探讨了烧结温度、电解锰渣及废玻璃的含量对陶瓷砖基本性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷砖吸水率先减小后增大,体积密度先增大后减小;随着锰渣含量的增加,陶瓷砖的吸水率逐渐增大,体积密度逐渐减小;随着玻璃含量的增加,陶瓷砖的吸水率逐渐减小,体积密度逐渐增大。40 g陶 瓷原料,当锰渣的添加量为32%（质量分数）、玻璃的添加量为10 g、烧结温度为900 ℃时,得到的陶瓷砖的吸水率最低、体积密度最大。     

酚醛树脂黏结剂对铝用冷捣糊膨胀/收缩过程和微观结构的影响

以电煅煤、沥青焦、熟碎为骨料,热塑性、热固性酚醛树脂为黏结剂制备铝电解用冷捣糊材料,分析了酚醛树脂种类和用量对冷捣糊体积密度、电阻率、耐压强度等性能的影响,并采用捣固糊收缩测试仪和扫描电镜对冷捣糊膨胀/收缩过程和微观结构进行表征。结果表明,采用热塑性酚醛树脂为黏结剂制备的冷捣糊在基本性能、膨胀/收缩过程以及微观结构致密程度上表现更为优异。随着热塑性酚醛树脂含量的增加,冷捣糊的体积密度逐渐降低,耐压强度和导电性能不断提高,膨胀/收缩率呈先增大后减小的趋势。当热塑性酚醛树脂含量为15.5%时,冷捣糊具备致密的结构和较佳的综合性能。     

对冷压炭-铜纤维复合材料性能的考察与分析

以冷模压工艺方法,在相同的工艺条件下,制备了一种纯炭材料及６种炭－铜纤维复合材料,测试了该７种材料的电阻率、肖氏硬度、抗压强度、抗折强度、冲击韧性、气孔率及体积密度观察了材料的显微组织结构。分析了影响材料性能的原因,探讨了提高复合材料机械强度的技术措施。     

PF/MCMB/石墨/CF复合材料燃料电池双极板的研制

针对目前机加工燃料电池石墨双极板、金属双极板的不足,研究了采用酚醛树脂(PF)、中间相碳微球(MCMB)、石墨和碳纤维(CF)为原料通过模压成型、渗碳烧结工艺制备复合材料双极板。结果表明,所研制的复合材料双极板具有更佳的综合性能,其制造成本低、效率高,碳元素含量达95%,压缩强度大于100MPa,弯曲强度大于30MPa,体积电阻率小于50×10-6Ω·m,所组装的单电池能满足燃料电池苛刻工作条件和性能上的要求。     

一次成型的机械炭石墨材料研究

测定了以聚苯硫醚为基体,经模压一次成型制成的炭材料的特性,包括抗压强度、抗弯强度、体积密度、气孔率、肖氏硬度、耐腐蚀性及无润滑和水润滑条件下的摩擦磨损性能。结果表明,以聚苯硫醚为基体一次成型所制得的机械炭石墨材料与一般机械炭村料相比有独持的性能,且一次成型工艺周期短,耗电少,是一种较好的机械炭石墨材料。     

掺加橡胶颗粒混凝土材料的性能研究

本文研究橡胶尺寸对橡胶水泥基材料性能的影响,选择三组粒径为6～8mm,3～5mm和0～2mm的橡胶代替骨料制备混凝土,研究制备混凝土材料的稠度和密度、孔径结构、机械强度和干燥收缩性能。结果表明,混凝土材料的稠度和密度随橡胶粒径的增加而降低;对于孔径结构来说,孔体积随着橡胶颗粒粒径尺寸的减小而增加,其中橡胶颗粒粒径尺寸对中孔(50 nm)体积的影响不如橡胶含量因素条件显著;混凝土材料的机械强度随着橡胶颗粒粒径的减小而降低;而混凝土材料干燥收缩率随着橡胶颗粒粒径的减小而增加。     

高性能酚醛树脂/石墨双极板导电复合材料的制备

以酚醛树脂与石墨粉料为原料,通过热模压成形得到一种质子交换膜燃料电池双极板材料.研究了酚醛树脂含量、石墨粒径和固化温度对复合材料导电性能与弯曲强度的影响.结果表明随酚醛树脂含量的增加,导电性能降低,强度升高;随石墨粒径的增大,复合材料的导电性能和弯曲强度呈现先增大后减小的趋势;随固化温度的增加,导电性能出现明显波动,而弯曲强度呈先增大后减小的趋势;酚醛树脂质量分数为15%,石墨颗粒粒径为105 μm,固化温度为240℃时,导电复合材料的电导率和弯曲强度可达142 S/cm,61.6 MPa.     

氧化铝微粉在轻质隔热浇注料中的应用研究

以超轻氧化铝质骨料为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,研究了不同含量氧化铝微粉对轻质隔热浇注料性能的影响。结果表明,轻质隔热浇注料的体积密度随着热处理温度的提高呈现先减小后增大的变化规律,并且随着氧化铝微粉含量的增加,体积密度增大。轻质隔热浇注料的抗折强度和耐压强度随着热处理温度的提高呈现先减小后增大的变化规律,并且当氧化铝微粉含量为5％时,材料的抗折强度和耐压强度最大。