硅基陶瓷前驱体用于耐高温连接材料研究进展

硅基陶瓷前驱体聚合物具有与一般高分子聚合物相似的加工工艺特性,并可在高温下转化为陶瓷材料,在航空航天等领域有着广泛的应用。与传统的机械连接、焊接等连接技术相比,硅基陶瓷前驱体应用于耐高温连接材料具有工艺简单、应力分布均匀、连接温度低等优势。陶瓷前驱体用于连接材料可分为两种情况：经固化及高温热解处理后再使用的连接材料称为耐高温连接剂;固化后不经热解而直接使用的连接材料称为耐高温胶粘剂。本文对包括聚碳硅烷、聚硅氮烷和聚硅氧烷在内的硅基陶瓷前驱体用作耐高温连接剂和耐高温胶粘剂的研究进展分别进行了概括总结,并对其优缺点进行了分析,最后指出了硅基陶瓷前驱体用于耐高温连接材料研究仍存在的问题和今后的发展方向。     

钛基复合材料制备方法及性能研究进展

由于具有低密度和优异的室温、高温性能,钛基复合材料在航空航天、汽车等领域已被广泛应用。本研究综述了非连续型钛基复合材料常用制备方法、热加工工艺以及主要性能,并总结了目前钛基复合材料制备存在的主要问题和解决方法,最后展望了钛基复合材料的研究和应用发展方向。     

高性能酚醛树脂基活性炭的制备及应用

高性能酚醛树脂基活性炭是近年发展起来的一种新型高效吸附功能材料,其越来越广泛地受到重视,并在许多领域得到推广应用.概述了酚醛树脂基活性炭的制备方法、性能及其应用进展和主要研究方向.     

冷冻干燥法制备的前驱体研究

利用XRD、SEM研究了冷冻干燥法制备的前驱体。结果表明：冷冻干燥法制备的前驱体为表面光滑的无定性态。盐相沿晶界分布形成了片状形态，沿大单晶冰粒边界分布则形成了六边形态。当溶液浓度较高时，主要是片状前驱体；当溶液浓度较低时，则出现六边形态的前驱体。     

含钽炭基复合材料前驱体的制备及表征

以煤沥青为原料,氯化钽为钽源,通过化学反应制备了含钽沥青前驱体。利用扫描电镜(背散射电子能谱和X射线能量色散谱)、透射电镜、x射线衍射等测试分析手段对钽化合物在沥青中的存在形态、分散状况和热处理过程中的物相变化进行了研究。结果表明:沥青中钽化合物的粒度为20nm～50nm,主要以五氧化二钽的形式均匀分散于沥青中;惰性气氛下,较低温度(420℃)热处理时,钽化合物以δ-Ta2O5的形式存在,温度升高到900℃时,δ-Ta2O5转化为β-Ta2O5,在温度达到1200℃时,β-Ta2O5和碳化钽共同存在于炭基体中,在2800℃温度下,钽完全转化为碳化钽。     

前驱体聚合物转化法制备SiBN(C)陶瓷纤维研究进展

SiC,Si3N4,BN等二元体系陶瓷纤维因具有优良高温机械性能、介电性能、高温稳定性能所以被广泛地应用,而相比较而言多元体系SiBN(C)陶瓷纤维正处于研究的初步阶段,但是因其综合了上述二元体系的各种优点,如高温热稳定性、高温耐腐蚀、抗氧化等性能所以已成为当前航空航天领域的研究热点,尤其是含碳量很低的SiBN陶瓷纤维具有很好的透波性能,在导弹天线罩上有重要的应用.其中前驱体聚合物转化法是SiBN(C)陶瓷纤维的主要制备方法,该方法的优点在于可通过前驱体聚合物的分子结构设计,得到含有目标元素的分子前驱体,并在聚合过程中调控其流变性能,从而获得具有可纺性的前驱体聚合物.主要概述了近年来国际和国内采用前驱体聚合物转化法制备SiBN(C)陶瓷纤维的几种方法,它们分别是含硼分子改性聚硅氮烷法,单体改性硼基前驱体法和小分子单体合成法.其中小分子单体合成法又分为多步法和一步合成法.用图表分析比较了各种方法的合成路线,SiBN(C)陶瓷纤维制品性能,以及存在的问题,并且提出了进一步研发的方向和建议.     

高熵合金基复合材料及制备方法研究进展

高熵合金基复合材料可以充分发挥高熵合金和强化相(或金属基体)的性能优势,有望超越传统金属复合材料的性能极限。对高熵合金基复合材料及其制备方法进行了综述,以期能为未来高熵合金基复合材料的组分设计、强化相种类和制备方法的选择带来一定的启发和借鉴作用。首先介绍了高熵合金基复合材料的强化相种类,并对高熵合金基复合材料制备工艺的特点进行了总结;在此基础上,归纳了制备高性能高熵合金基复合材料的关键因素,包括高熵合金成分的选择、强化相种类及生成方式和复合材料的制备方法等因素;最后对高熵合金基复合材料研究领域的挑战和未来发展进行了展望。     

沥青增塑熔纺聚丙烯腈基碳纤维前驱体纤维的制备与性能

为了降低聚丙烯腈(PAN)的熔点和提升熔纺PAN纤维的性能,本文以各向同性萘沥青(INP)和煤焦油沥青(ICP)作为增塑剂,比较了二者对85∶14∶1摩尔比的聚(丙烯腈-丙烯酸甲酯-4-丙烯酰氧基二苯甲酮)三元共聚物(P(AN-MA-ABP))的增塑效果。优选1wt%的INP与P(AN-MA-ABP)充分混合、熔融纺丝、牵伸制备了1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维,并研究了紫外(UV)辐照时间对1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的影响。结果表明：相比于稠环结构的ICP,长链含硫杂环结构的INP具有良好的增塑效果。制备的1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维直径约52μm,拉伸强度约250 MPa,表面光滑,结构致密。UV辐照时间从0 min增加到60 min,纤维表面氧含量由17.3%提高到26.0%。氮气条件下,环化起始温度由303.8℃降到292.4℃,环化峰值温度由318.0℃降到308.8℃。空气条件下,环化起始温度由299.9℃降到295.0℃,环化峰值温度由316.4℃降到312.6℃。UV辐照20 min,氮气条件下800℃时纤...     

改性芋叶柄基活性炭的制备及表征

采用H_2O_2-HNO_3混合液对芋叶柄基活性炭进行轻度表面氧化改性,再利用表面负载离子的方法对其表面负载Cu~(2+),制备负载铜芋叶柄基活性炭。以亚甲基蓝脱色率为评价指标,分析2次改性过程对芋叶柄基活性炭吸附性能的影响,利用低温N_2吸附、傅里叶红外光谱(FT-IR)等实验技术,对芋叶柄基活性炭的孔结构与性能进行表征与分析。结果表明,经氧化改性后芋叶柄基活性炭的比表面积及孔径增大,BET比表面积为922.600m2/g,孔容0.068cm3/g,孔径18.471nm,对亚甲基蓝脱色率为74.38%。经2次改性后负载铜芋叶柄基活性炭对亚甲基蓝脱色率达93.44%,吸附能力得到进一步提高。     

酚醛树脂基磁性活性炭的制备及性能研究

以酚醛树脂为原料、二茂铁作为添加剂,制备了磁性活性炭(magnetic activated carbon,MAC),并采用气体吸附、液相吸附和振动磁强仪等方法表征了活性炭的孔结构、吸附能力和磁特性.此外,对磁性活性炭制备过程中的二茂铁添加量、活化时间等主要工艺参数进行了研究和初步优化.结果表明,二茂铁对活性炭孔隙的产生...     

马尾藻基高比表面积活性炭的制备及表征

以马尾藻为原料,采用KOH活化法制备高比表面积活性炭。探索制备马尾藻基活性炭的实验方案和最佳工艺条件。采用正交实验法研究了炭化温度、炭化时间、低温活化温度、低温活化时间和浸渍时间对制得活性炭比表面积和孔容的影响。采用N_2吸附、SEM表征考察了活性炭的孔隙结构和表面形貌。通过正交实验法分析发现,制备马尾藻基高比表面积活性炭的最佳工艺条件为:炭化温度600℃,炭化时间180min,低温活化温度400℃,低温活化时间45min,浸渍时间2h。在16组实验条件下,制备的活性炭比表面积最大为3 122m2/g,所有样品的孔径几乎全部分布在6nm以内。     

溶胶-凝胶法制备SiC前驱体

为了尽量减少硫、氯等有害元素的含量,本文用不含有害元素的草酸和六次甲基四胺（HMTA）为催化剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,酚醛树脂为碳源,成功探索出了制备SiC前驱体的两步法溶胶-凝胶工艺．第一步TEOS在草酸的催化下预水解,第二步用HMTA加速凝胶．实验得出了草酸含量、预水解时间、预水解温度等因素对凝胶形成的影响规律,进而讨论了水解和缩合的机理．所得SiC前驱体为黄色透明的玻璃态,由纳米级的颗粒组成,结构均匀而精细．     

活性炭基微孔炭膜制备及电化学性能

分别以高比表面积(860 m~2/g)活性炭和煤粉为原料,辅以煤沥青、羧甲基纤维素(CMC)为粘结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压膜成形和焙烧工艺制备活性炭基炭膜(ACM)和煤基炭膜(CM),借助SEM、TG和电化学工作站等手段对炭膜结构与性能进行了表征.同时,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/ACM和TiO_2/CM复合膜电极,探索其电催化水处理性能.结果表明,改变造孔剂含量可以有效调控炭膜孔径尺寸及分布,所制备微孔炭膜孔径范围0.16～0.82μm.与TiO_2/煤基炭膜(TiO_2/CM)复合膜电极相比,TiO_2/ACM复合膜电极具有更高的比表面积(55.9 m~2/g)、更优的电化学活性和电催化效率.以TiO_2/ACM复合膜电极为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)对苯酚废水(COD为2 450 mg/L)处理,当电流密度为1 mA/cm~2、停留时间为12 min时,COD去除率高达92.4%.     

KOH活化制备石油焦基微孔活性炭及表征

以新疆克拉玛依石油焦为原料,KOH为活化剂,在N2保护下,采用化学活化法制备高比表面积活性炭。系统考察了碱焦比、活化温度、活化时间以及N2流速对所制备活性炭的碘吸附值及产率的影响。结果表明:当碱焦比为4∶1、活化温度为800℃、活化时间为0.5h及N2流速为50mL/min时,制备出的活性炭BET比表面积高达2806.69m2/g,碘吸附值为2941mg/g,活化产率为62.1%。采用N2吸附-脱附及X射线衍射等实验手段对活性炭进行了表征。     

溶胶-凝胶法制备 SiC前驱体

为了尽量减少硫、氯等有害元素的含量,本文用不含有害元素的草酸和六次甲基四胺（HMTA）为催化剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,酚醛树脂为碳源,成功探索出了制备SiC前驱体的两步法溶胶-凝胶工艺．第一步TEOS在草酸的催化下预水解,第二步用HMTA加速凝胶．实验得出了草酸含量、预水解时间、预水解温度等因素对凝胶形成的影响规律,进而讨论了水解和缩合的机理．所得SiC前驱体为黄色透明的玻璃态,由纳米级的颗粒组成,结构均匀而精细．     

成型活性炭的制备研究进展

目前活性炭产品主要是粉末活性炭.粉末活性炭堆密度低、不易储放、运输和回收,容易造成粉尘污染.成型活性炭克服了粉末活性炭的以上缺点,并可通过加工获得需要的外形,有着更为广阔的应用领域.成型活性炭已成为国内外研究热点.综述了成型活性炭的性能、应用和制备方法,并对其性能影响因素进行了分析.     

镁基复合材料制备方法的研究进展

综述了近年来国内外镁基复合材料制备方法的研究进展.分类阐述了各种外加增强体法与原位自生法的原理、适用体系、工艺特点与研究现状;对比了各种制备方法的优缺点,并提出了镁基复合材料制备研发存在的问题,分析了其发展趋势.     

木质素基碳纤维制备方法的研究进展

介绍了木质素基碳纤维的湿法纺丝、熔融纺丝、静电纺丝等制备方法。从工艺条件、性能特征等方面分析了各种制备方法的适用性与优缺点。提出了从改善木质素处理、优化工艺过程、木质素与其他材料复合等方面对木质素基碳纤维制备方法进行更深入的研究开发。