膨润土高层次开发利用研究新进展

膨润土，因其特殊的晶体结构而具有良好的吸附能力、阳离子交换能力和吸水膨胀能力。近年来，随着人们对其结构特征和理化性能的进一步了解，膨润土的高层次开发已成为非金属矿物材料研究热点。本文阐述了特种有机膨润土、柱撑蒙脱石和增效膨润土的制备，利用膨润土合成分子筛、处理污水中汞及重金属离子，纳米蒙脱石/聚合物复合材料的制备研究以及膨润土提纯残渣、酸解渣综合利用等方面的研究新进展。     

CVD炭/炭刹车材料制备工艺和微观结构研究

用炭毡作为纤维增强体 ,设计特殊的导电发热层 ,采用多元耦合物理场CVD工艺 ,在自行设计的CVD炉中增密用于刹车材料的C/C复合材料 ,并就CVD沉积条件和石墨化热处理温度对C/C复合材料微观结构的影响进行了研究。对沉积炭的组织结构进行了观察和分析 ;对C/C刹车材料的石墨化度 g和石墨微晶尺寸Lc进行了量化分析。研究表明 :较高的沉积温度和较低的压力 ,有利于材料的组织结构由光滑层 (SL)向粗糙层 (RL)结构转变 ,材料的可石墨化能力和微晶尺寸呈升高趋势 ;随石墨化热处理温度的升高 ,材料的石墨化度和微晶尺寸呈升高趋势 ,但粗糙层组织结构升高的幅度远大于光滑层。     

炭纸表面原位生长碳纳米纤维作气体扩散层

采用化学气相沉积(CVD)法在炭纸上原位生长碳纳米纤维(CNF)成功制备了燃料电池用碳纳米纤维基气体扩散层(CNF/GDL)。通过调变CNF生长时间(从10 min到40 min)获得了一系列结构、形貌不同的碳纳米纤维层。为了研究CNF层结构、形貌对碳纳米纤维基气体扩散层性能的影响,对样品的物理性能(表面形貌、接触角、导电性、透气性)和电池性能进行了表征。物理性能测试结果表明:随着CNF生长时间的延长,气体扩散层的疏水性提升,电子传导能力先提升后下降。单电池测试结果显示:在低、中电流密度区域(i1 700 m A/cm2),采用CNF生长时间为20 min的气体扩散层制备的电池表现出更优异的电池性能;在高电流密度区域(i1 700 m A/cm2),采用CNF生长时间为10 min的气体扩散层制备的电池性能更好。     

聚苯乙烯/Al双介质调制靶的研制

介绍了用于流体力学不稳定性实验的聚苯乙烯（CH）/Al双介质调制靶的制备方法。采用激光微加工工艺在50 μm厚Al箔表面制备了调制周期为55 μm、峰谷差为4.7 μm的调制图形;采用旋涂工艺在Al箔表面制备了20 μm厚CH薄膜,经过后期的微切割、微装配工艺,得到了宽度为200 μm、总厚度为70 μm的CH/Al双介质调制靶。该靶型于2010年在“神光-Ⅱ”激光装置中进行了流体力学不稳定性实验。     

大型石灰石破碎机锤头材质选择与失效分析

大型石灰石破碎机锤头材质主要有高锰钢、超高锰钢、双金属液热复合三大类,分析了这几大类锤头材质的选择以及相应的适应工况;并从化学成分、生产工艺和使用工况三方面原因,分析了锤头失效原因以及整整改措施。     

燃料电池气体扩散层石墨化程度对其热管理的影响:建模和实验

碳纸作为燃料电池的气体扩散层,其导热系数在燃料电池的传热管理中起着重要的作用.本文研究了石墨化程度对碳纸的平面导热系数和面内导热系数的影响.采用SEM、XRD、Raman等手段研究了热处理温度(1800、2000、2200、2400、2500°C)与石墨化度的关系.考虑碳纤维与基体碳导热系数的差异,提出了不同石墨化程度...     

Anti-oxidation behavior of chemical vapor reaction SiC coatings on different carbon materials at high temperatures

To protect carbon materials from oxidation, SiC coatings were prepared on carbon/carbon(C/C) composites and graphite by chemical vapor reaction. SEM and XRD analyses show that the coatings obtained are composed of SiC grains and micro-crystals. The influence of different carbon substrates on oxidation behavior of coated samples was investigated, and then their oxidation mechanisms were studied. Oxidation test shows that the SiC coated graphite has a better oxidation resistance than SiC coated C/C composites at high temperatures (1 623 K and 1 823 K). In the oxidation process, the oxidation curves of SiC coated C/C composites are linear, while those of SiC coated graphite follow a quasi-parabolic manner. The oxidation mechanism of the former is controlled by chemical reaction while the latter is controlled by oxygen diffusion based on the experimental results. The variation of oxidation behavior and mechanism of SiC coatings on two kinds of carbon substrates are primarily contributed to their structure differences.     

树叶粉对污泥脱水性能的影响研究

城市污水处理厂通常采用聚丙烯酰胺或铁盐作为污水处理后污泥的脱水调理剂,然而大量化学絮凝剂的使用不利于后期污泥的资源化利用。本研究首次采用树叶粉作为新型"物理调理剂",探究树叶粉及树叶粉-Fe_2(SO_4)_3、树叶粉-PAM联合调理,对污泥脱水性能的影响规律。结果表明,使用树叶粉调理能够在一定程度改善污泥的脱水性能;树叶粉与化学絮凝剂联合调理污泥,能够充分发挥协同作用,脱水效果优于单独使用树叶粉或絮凝剂的调理效果。     

质子交换膜燃料电池用炭纤维纸的制备和表征

采用干法成型技术制备聚丙烯腈(PAN)基炭纤维纸坯体,将其经树脂浸渍、热压、炭化、石墨化处理后制备成轻量化炭纤维纸。利用扫描电子显微镜(SEM)观察炭纤维纸及坯体的显微结构,利用X射线衍射仪测试不同温度处理后的石墨化度,并利用四探针法测试炭纤维纸的导电性能,透气性采用压差法进行测试。结果表明:石墨化温度是影响炭纤维纸电阻率的关键因素,而密度对电阻率的影响较小;透气性随厚度和体积密度的增加而降低;制备的炭纤维纸厚度为0.11mm、密度为0.65g/cm3,将其经2000℃石墨化处理后,采用Pt载量0.5mg/cm2的Core112CCM为膜电极,在H2与空气的流量比为1.2-5、温度60℃、常压条件下进行单体电池性能测试,电流密度为500mA/cm2时输出电压为0.6V,电池输出性能较好。     

CVI热解炭微观结构的参数控制研究

化学气相渗透(CVI)制备炭/炭复合材料涉及气体扩散和气相沉积2个过程,其工艺控制决定炭纤维坯体的增密速度、热解炭的结构和炭/炭材料的性能.工艺过程的控制主要有4类参数:第一参数包括沉积温度、系统压力、碳源浓度、碳源分压等,第二参数包括均相反应、异相反应和滞留时间等,第三参数为A_s/V_R,也就是沉积基体的表面面积与炉内气体的自由体积之比,以及目前以计算机模拟为主要手段的"第四参数"的研究.在固体表面沉积热解炭的科学研究已经持续了几十年,但至今为止还没有形成一种完善的表面沉积机理,分析了CVI工艺参数发展的趋势,说明了对热解炭微观结构形成机理的认识是一个不断深入的过程.