FeSO4·7H2O粉末在炭布上原位催化生长多壁碳纳米管

在1100~1200℃温度范围内,于炭纤维布上原位合成多壁碳纳米管。采用扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱等手段对样品进行表征。结果表明,所制碳纳米管为多壁管,管端可见小球,生成物呈列线生长,生长方向基本垂直于基底,管壁少有杂质和缺陷,结晶度较高。反应温度、反应时间对产物的结构与形态均有一定影响。原位生成碳纳米管的数量和形态与基底的大小、形状有关,可通过调节反应温度和反应时间加以控制。     

快速液相气化法制备碳/碳复合材料研究进展

快速液相气化沉积是目前高温复合材料制备工艺中致密化效率最快的一种方法，比传统等温CVI技术要快2个数量级以上，可大幅度降低制备成本。文中介绍了这一快速致密化技术的基本原理，方法特点，分析了该技术快速致密化的根本原因；概述及探讨了国内外对该技术在工艺及模拟方面的研究现状及存在的问题；最后展望了液相气化致密技术的应用前景。     

乙醇热解制备C／C复合材料探索研究

以可再生的资源无水乙醇为前驱体,在负压条件下,沉积温度为900℃～1200℃,采用压力梯度CVI工艺制备C/C复合材料.考察了沉积时间与密度的变化规律,采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的组织结构和断口形貌,利用三点弯曲测定了材料的弯曲强度.结果表明:采用乙醇为前驱体,可大幅度提高致密化效率,96h制备出密度为1.47g/cm3的C/C复合材料;易于获得高织构的组织,制备试样的热解炭组织以粗糙层为主,断裂方式为假塑性断裂.乙醇是一种很有应用前景的制备C/C复合材料的前驱体.     

沥青基碳／碳复合材料压力浸渍—碳化机理分析

煤沥青是一种内部成分非常复杂的芳烃类混合物,含有许多稠环结构。由于其组成成分的复杂性导致其碳化过程的复杂。液态沥青向制件孔内的浸渍过程中,既要克服由于液态沥青表面张力所产生的阻力,还要克服制件内部孔隙中气体所产生的阻力。经研究表明,沥青在常压下碳化,大量含碳的低分子成分挥发出去,晃但造成碳化收率的降低,而且也影响了致密效率。沥青在高压下碳化,不但提高了碳化收率,而且也影响碳化过程,有利于基体碳向石墨结构的转变。     

FCVI工艺致密化效率评价方法研究

针对用于制备C/C复合材料的强制流动热梯度化学气相渗透(FCVI)工艺,建立了预制体的孔隙结构模型,将孔隙分为闭孔孔隙与开孔孔隙,指出致密化过程就是开孔孔隙的填充过程,基于化学反应动力学和传热传质理论,提出了致密化剩余时间的概念,推导出一种用于预测FCVI工艺致密化效率和控制工艺参数的理论,该理论综合分析了致密化各时期的预制体密度分布与工艺效率的关系,指出在致密化各个时期预制体内的密度分布符合特定的数学关系才能保证最终获得最高的致密化效率,并定义了一个综合衡量致密化效率的指标-ψ.工艺试验表明:如果在工艺过程的各个时期ψ都接近于0,则可以保证该工艺获得最高的致密化效率,这种方法可以用于指导实际的FCVI工艺,并获得理想的致密化效率.     

基于串行通讯的TCVI工艺集散控制研究与应用

TCVI(热梯度CVI)工艺是制备C/C复合材料的一种重要工艺.本文在分析TCVI工艺流程的基础上,利用集散控制的思想,设计一种基于串行通讯的TCVI工艺简单集散控制系统,利用Visual Basic的MSComm通讯控件实现上下位机的通信,采用VB和组态王开发TCVI工艺监控系统,实现了该工艺的自动控制,并利用此系统制备出密度大于1.75g/cm3、均匀性较好的C/C复合材料制件.     

密度梯度碳/碳复合材料的制备及性能

采用强制流动热梯度化学气相渗透法在1000～1 250℃制备了密度梯度碳/碳复合材料;借助三点弯曲试验和激光闪烁法测定了复合材料的弯曲性能与导热系数,用偏光显微镜及扫描电子显微镜观察了基体热解碳的组织结构及断口形貌。结果表明:该复合材料上层的最大密度为1.65g·cm~(-3),下层的最小密度为1.10g·cm~(-3),具有明显的密度梯度;复合材料的密度越大,抗弯强度越高;其导热系数也随密度的增加而增大;沉积温度是影响基体热解碳组织的主要因素,高温有利于粗糙层热解碳的生成,而低温有利于光滑层热解碳的生成。     

电解加工微小孔误差分析及特征检测研究

针对电解加工微小孔特征检测问题,对影响加工精度的因素、特征检测方法、数字图像处理等问题进行了研究,对电解加工时工作圈长度与径向间隙、孔内电解液体积之间的函数关系进行了归纳,提出了一种基于Matlab数字图像处理技术的微小孔特征检测方法;对电解加工得到的微小孔图片进行了滤波、去噪、边缘检测和特征提取,得到了所加工微小孔圆度、锥度、粗糙度等几何特征参数值,根据检测结果定量评定了加工误差,及时调整了电解加工时的各项参数。研究结果表明:该检测方法设计合理,错检率、漏检率低,检测时间短。     

气相沉积制备C/C复合材料微观组织分析

详细分析了等温 CVI法制备的 C/ C复合材料中基体碳的组织形貌 ,主要对光滑层、粗糙层及各向同性组织的特征作了详细描述 ,并且分析了各种工艺条件对组织形成的影响 ,首次指出沉积空间的大小影响热解碳的成核和生长并最终导致形成不同的组织。用偏光显微照片中的热解碳组织与断口 SEM形貌作对比 ,证明在层状热解碳的层间存在内应力。