煤基纳米碳材料制备技术的研究与应用

纳米碳材料可以由化工产品、木材、煤等原料制取,在现代工业中发挥着越来越重要的作用。我国煤炭资源丰富,开发煤基纳米碳材料制备技术意义重大。文章介绍了碳纳米管和石墨烯两种具有代表性纳米碳材料的结构、特点、应用前景,阐述了以煤为原料制备两种材料的工艺流程,以为提高煤炭资源的综合利用程度提供理论参考。     

碳包铝纳米颗粒/石蜡复合相变导热材料的制备及其热学性能研究

采用直流碳弧法制备碳包铝纳米颗粒,并将其分散于石蜡(PW)基底中以制备碳包金属铝/石蜡复合相变材料.运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等分析方法,研究碳包铝纳米粒子的微观形貌结构;利用差示扫描量热法及热失重分析方法,研究碳包金属铝纳米粒子和碳包铝/石蜡复合相变材料的热学特性、热稳定性以及热传导性能.结果表明:制备的金属铝纳米粒子呈现类球状核壳型结构,粒径范围在50～100 nm;相比纯石蜡,碳包铝/PW复合相变材料的分解温度提高至230℃,并且复合相变材料的相变特性无明显变化;碳包金属铝/PW复合相变材料的导热系数比纯石蜡增长了194.4％,提高到0.21 W/(m· K).     

纳米SiO2/桐油/硼酚醛杂化材料研究

对纳米SiO2/桐油/硼酚醛杂化材料的制备及耐热性进行了试验研究。热重分析表明,该材料的起始热分解温度≥400℃;550℃时,碳的残留率≥65%,700℃时,碳的残留率≥50%,耐热性明显优于普通酚醛树脂和硼酚醛树脂;红外分析表明,该材料的骨架上引入了桐油分子长碳链和嵌入了纳米粒子;透射电镜观察表明,通过硅烷偶联处理和超声波分散,纳米SiO2粉体在杂化材料中均匀分散。     

高性能氮掺杂中空碳纳米盒的制备及其在钠离子负极中的应用

碳基材料由于价格低廉、导电性良好及无毒安全等优势,成为钠离子电池中具有吸引力的负极材料,研究表明通过构筑利于电荷传输的动力学结构和引入杂原子进行掺杂,可改善其储钠离子的性能。采用模板法制备了氮掺杂中空碳纳米盒(NHCC),独特的中空纳米盒结构一方面能提供与电解质更大的接触面积,另一方面有利于离子的高效稳定传输。此外,NHCC材料引入氮原子能有效增加碳基材料的缺陷结构,为钠离子的储存提供更多的活性位点。研究结果表明,NHCC材料在电化学性能方面表现出优良的倍率性能(在电流密度2000 mA·g^-1下容量为220.7 mAh·g^-1)和良好的循环性能(在电流密度200 mA·g^-1下循环400次后的可逆容量为255.7 mAh·g^-1),同时通过动力学分析可得NHCC材料的表面赝电容行为有利于钠离子的存储。因此,氮掺杂中空碳纳米盒可为钠离子电池碳基负极材料提供新思路。     

碳基纳米缓蚀剂的研究进展

随着低碳需求及环保意识日益增强,碳基纳米缓蚀剂因成本低廉、便于修饰改性及缓蚀效果优异等优点备受关注,被广泛应用于医药、电催化、新能源等领域。综述了国内外有关碳基纳米缓蚀剂在金属防腐方面的研究现状,阐述了碳基纳米缓蚀剂的缓蚀作用机理,丰富了碳基纳米缓蚀剂的理论体系,为纳米缓蚀剂的设计开发提供了新思路。     

碳纳米球储氢材料的制备及影响因素研究

无烟煤经过脱灰、炭化和预石墨化处理,然后添加活性金属,用充氢反应球磨法制得碳纳米球储氢材料.研究了原料预处理、充氢压强、活性金属等对材料储氢性能的影响.高能反应球磨时,物料在较短时间内即可达到30～50 nm,并具有较高的储氢密度和较低的放氢温度.镁和碳在储氢过程中存在协同效应,Al,Co,Fe,Ni金属催化剂能显著改善储氢材料的吸放氢性能,并对镁碳协同储氢有促进作用.     

热等离子法制备锂离子电池硅碳负极材料

采用直流电弧热等离子法一步制备硅/碳球形纳米复合材料。以中值粒径分别为2.6 μm、6.5 μm和15.0 μm的硅碳混合粉末为原料,制得了中值粒径为49.9 nm、56.3 nm和68.9 nm的纳米硅碳复合材料;在200 mA/g的电流密度下3种不同粒径的纳米硅碳负极材料的首次放电比容量分别达到1718 mAh/g,1651 mAh/g和1343 mAh/g,50次循环后其容量保持在1005 mAh/g,761 mAh/g和663 mAh/g;而未处理的硅碳混合粉末首次放电容量约为2321 mAh/g,但50次循环后,容量仅为274 mAh/g。由此可见,利用直流电弧热等离子法制备的硅/碳球形纳米复合材料的电化学性能得到了极大的提升。     

纳米技术在矿物材料中的应用

介绍了纳米矿物材料——聚合物／粘土纳米复合材料、无机介孔材料、纳米生物矿化材料、天然纳米矿物材料和工艺荧光陶瓷等。叙述了纳米技术在矿物材料中的应用。     

煤基多孔大比表面前沿杂化碳材料定向制备及构性

近年来,随着材料科学的迅速发展,自然储量丰富的煤炭资源成为高值利用的重要碳源材料。煤炭既有与其他碳源材料相似的高含碳量,又具有煤炭组分分子本身特殊的化学及丰富的分子物理结构特征,因此在煤基炭材料生成制备过程,由于高温、电磁场及氧化还原等因素影响,及分子特性结构制备需要,不同分子物理结构的碳原子可以实现多种杂化生成及选择自组装,从而定向制备不同杂化纯碳材料分子及杂化碳掺杂煤基炭材料。与此同时,不同型杂化碳原子建构了不同煤基炭材料的功能特性及应用领域,其中多孔大比表面炭材料具有重要理论及特殊应用价值。研究了煤基碳源的多孔大比表面前沿功能炭材料生成、特性及应用。首先简介了不同杂化类别多孔大比表面煤基炭材料构成;重点揭示和归纳前沿热点炭纳米纤维(CNFs)及泡沫炭(CF)等煤基活性炭类、碳纳米管(CNTs)、石墨烯(Graphene)及碳量子点(CQDs)等炭材料及碳/碳复合材料的转化生成规律及制备方法;结合多孔大比表面煤基炭材料结构特征阐述了相应物化、量子学、光电及材料等方面性能及相关基本指征;揭示和建构了官能团富集煤基炭材料的低密度、大比表面、优异的光电特性、生物相容及化学活性等特征信息。...     

生物质桦木屑柱状多孔碳自组装纳米硅复合负极材料

本文采用KOH碱活化刻蚀方法构建三维柱状结构的桦木屑衍生多孔碳材料用于负载高容量纳米硅（SiNP）颗粒,以缓解半导体硅材料本身导电性差及体积膨胀大的问题。所制备的硅碳负极电池材料具有稳定循环性能和优异的倍率性能,通过电化学测量结果显示,在0.5A/g的恒电流密度下桦木屑衍生柱状多孔碳材料负载高容量（20%）纳米硅粒子的复合材料具有较高的贮锂性能:初始放电容量为1099.98mAh/g, 经过200次循环后比容量仍然稳定在1089.77mAh/g。这项工作为负载高容量电极的核孔结构提供了一条有前景的新思路。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

合同与侵权责任竞合时诉讼请求权的选择

合同责任与侵权责任是民事法律关系中两种重要制度，二者的构成要件不同，责任承担方式不同。当发生合同责任与侵权责任竞合时，如何选择适当的诉讼请求权，具有十分重要的意义。     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。