呋喃树脂改性煤沥青的机理及热行为研究

以呋喃树脂为改性剂对煤沥青进行了改性，采用傅立叶红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）对呋喃树脂改性煤沥青的机理进行了分析；采用热重和示差扫描量热技术（TG-DSC）对改性前后煤沥青的热解行为进行了分析．实验结果表明，呋喃树脂在煤沥青中起增塑作用，其增塑过程通过四步完成，呋喃树脂与煤沥青发生增塑作用时需要吸收热量；呋喃树脂改性煤沥青的耐热性提高，呋喃树脂对煤沥青的残炭率影响不大．     

煤沥青的最新研究进展

综述了最近几十年国内外对煤沥青的主要分析方法和以它为原料在制备沥青基中间相、中间相炭微球、针状焦、活性炭、泡沫炭和高性能炭/炭复合材料基体方面的研究和进展,展望了其在材料领域潜在的应用前景和未来发展的趋势.     

改性煤沥青浸渍增密C/C复合材料的研究

为降低C／C复合材料制造成本,采用表面活性剂对煤沥青进行改性．实验结果表明,加入少量表面活性剂后,煤沥青的软化点、黏度等流变性能得到较大幅度的改善,而残炭率变化不大,同时QI含量降低、颗粒变小、渗透率增大．以改性后的煤沥青为浸渍剂对C／C复合材料进行增密处理,经六次浸渍一炭化后,C／C复合材料的密度可达到1．61g／cm^3以上．     

煤沥青的炭化动力学模型

用TG-DTG方法分析了煤沥青在氮气中从200℃到750℃的热分解过程,把煤沥青的热分解过程分为三个阶段,分别看作煤沥青中γ,β和α组分的连续性反应,采用Coats-redfern方法对煤沥青的TG曲线进行处理,结果表明,三种组分的热解动力学都属于一级反应,其活化能和频率因子分别为36.807kJ/mol,185.205kJ/mol,65.828kJ/mol和1.154s-1,3.533×109s-1,5.823s-1.建立了煤沥青热分解的总动力学模型,计算值与TG-DTG的实验结果吻合良好,表明该动力学模型能够很好地描述煤沥青的炭化过程.同时讨论了不同族组分含量对煤沥青的TG曲线的影响.     

沥青热解模型

沥青是制备炭材料的重要前驱体之一,深入理解其炭化行为有助于控制炭产品性能。采用峰值分离的方法对沥青的DTG曲线进行分解,得到3个部分交叠的温度区间,用三阶段连续伪组分反应动力学模型拟合发现,3个阶段均是一级反应。并对2.5 K/m in至10 K/m in加热速率下的热质量损失曲线进行计算,结果与实验数据吻合良好。对炭化过程中挥发分形成的气泡的生长动力学进行理论计算,结果表明,气泡的直径随温度升高单调增加,沥青的热解质量损失率是气泡生长的控制因素。相同热解温度下,气泡外围的液体径向速度随加热速率的增加而成倍增加,因此加热速率应该遵循"两头快,中间慢"的原则。     

多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料的制备及电催化性能

采用混酸法制备羧基化多壁碳纳米管以及采用超声凝聚法制备壳聚糖纳米粒子,再通过静电自组装的方法制备碳纳米管/壳聚糖(相对分子质量(Mr)不小于5万和不小于10万)、碳纳米管/高密度壳聚糖、碳纳米管/羧化壳聚糖、多壁碳纳米管/壳聚糖盐酸盐复合材料。通过SEM、HRTEM及XRD对产品进行微观结构分析,利用循环伏安法对H2O2在碳纳米管/壳聚糖修饰电极上的电化学行为进行研究。结果表明:壳聚糖盐酸盐对碳纳米管具有较好的包覆效果,包覆层厚度约为3.5nm,静置12h后具有良好的溶液分散性;碳纳米管/壳聚糖盐酸盐修饰玻碳电极改善了H2O2的氧化还原电流,同时还降低了H2O2的氧化还原的过电势,对其电化学催化性能具有良好的促进作用。     

有序介孔炭的制备与表征

采用溶胶-凝胶技术,用蒸发诱导自组装(EISA)工艺制备了表面活性剂/氧化硅复合体。通过原位氧化炭化法直接制备了介孔炭材料,讨论了炭化温度对炭/氧化硅及介孔炭孔隙结构的影响。利用透射电镜(TEM)、氮物理吸附-脱附、扫描电镜(FESEM)及热重分析(TGA)对材料的形貌结构性能进行了分析。结果表明,复合体具有高度有序的六方相结构孔道,随着炭化温度的提高,复合体的孔径分布呈现先增大后减小的变化过程,而介孔炭孔径分布逐渐减小。介孔炭颗粒由类纳米碳管团簇组成,孔隙有序程度高,内部无缺陷。     

08Ni3DR钢在钢梁中的应用及焊接性能分析

国家"一带一路"宏伟蓝图展开,各大工程企业在国外承接大量跨海大桥工程,本文以中交二航局援马尔代夫中马友谊大桥为例,分析为确保在典型热带海洋性气候地区建造的钢梁的耐久性,特选用08Ni3DR钢材及其焊接性能,以供参考。     

静电自组装碳纳米管/壳聚糖复合材料

采用化学氧化法制备了表面带负电荷的多壁碳纳米管水溶胶,通过静电作用力与带正电荷的壳聚糖自组装,制备出生物兼容性的碳纳米管/壳聚糖复合材料.通过调节pH值控制氧化碳纳米管和壳聚糖的Zeta势(表面电势),从而改变颗粒表面电荷类型和电势强弱,以及复合体系黏度发生的变化,使用NDJ-79旋转黏度计、红外光谱(FTIR)、高分辨透射电镜(HRTEM)和热重分析仪(TGA)对碳纳米管/壳聚糖复合材料进行表征,发现pH=5时碳纳米管/壳聚糖复合体系的黏度最低,表明碳纳米管与壳聚糖具有强的静电作用,得到性能稳定的碳纳米管/壳聚糖复合材料,厚度约4nm规整非晶薄层壳聚糖;热重分析表明复合材料中壳聚糖的质量分数达到40%.     

泡沫炭材料研究进展

泡沫炭是由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的一种轻质多孔材料,在许多民用和军用领域有广泛的应用前景,是一种极具开发潜力的碳材料。主要介绍了泡沫炭的制备方法、结构、性能及应用,并结合泡沫炭的研究现状,展望了其今后发展方向。