模压法制备C/C复合材料的研究

对模压法制备 Ｃ／ Ｃ复合材料的坯体模压工艺过程、 Ｃ／ Ｃ复合材料的致密化过程及 Ｃ／ Ｃ复合材料的结构和性能的相关性进行了研究。结果表明,物料中纤维含量及模压的温度、压力是影响初坯体成型及其密度的关键;除工艺条件外,原料的组成也是影响 Ｃ／ Ｃ复合材料致密化的重要因素;对 Ｃ／ Ｃ 复合材料力学性能研究的结果表明, Ｃ／ Ｃ复合材料的密度对材料的力学性能有很重要的影响。     

一种简单的碳微球制备方法及其电性能研究

以中间相沥青、酚醛树脂作为原料,分别加入纳米级SiO2,均匀混合后在惰性气氛中高温碳化,即可生成形状规则的碳微球,转化温度分别为沥青的软化点和树脂的玻璃化温度。制得的碳微球和原料相比,球形度好,电化学性能也有了较大提高。沥青基碳微球首次循环效率为85%,经过20次循环以后,比容量维持在325 mAh.g-1左右。树脂基碳微球首次循环效率为48%,经过20次循环后,比容量稳定在215 mAh.g-1。     

沥青基活性碳纤维的制备

沥青基活性碳纤维因其原料便宜且含碳率高、制品比表面积较大而得以迅速发展.分别以沥青不熔化纤维和沥青基碳纤维为原料,经不同活化工艺制得沥青基活性碳纤维.讨论了不同活化工艺参数对活性碳纤维收率、结构及性能的影响,并对基于不同原料纤维的两种制备工艺路线进行了比较.     

新型双金属双配体催化剂对NBR加氢的影响

以四甲基乙二胺-苯硫醚为双配体制备了新型铑钌加氢催化剂,研究了这种催化剂对NBR的加氢活性,主要考察了催化剂浓度以及反应温度、时间、氢气压力、胶液浓度对NBR溶液加氢性能的影响,得到了新型双金属双配体催化剂对NBR加氢的较佳工艺参数.同时在自行设计的动力学研究装置上,测试了催化剂对NBR加氢的空气稳定性,其空气稳定性优于现有的其他贵金属加氢催化剂.与几种商业化的胶的性能进行了对比,自制的HNBR产品力学性能达到了工业化产品的水平,表明这种新型催化剂具有高活性、好的选择性以及优良的实用性.     

固体推进剂中的炭材料

从炭物质在推进剂中所起的作用出发,综合论述了炭黑(CB)、C60富勒烯烟炱(FS)、炭纤维(CF)在不同的推进剂中所表现的不同性能,同时展望了炭材料在固体推进剂中应用的未来发展趋势。     

中间相沥青基炭泡沫体的制备、结构及性能

以合成中间相萘沥青为原料，采用加压发泡法制备孔径均匀的初生炭泡沫体，经700℃～1000℃和2300℃～2800℃热处理制备出炭化和石墨化炭泡沫体；以700℃炭化处理所得的炭泡沫体作为芯材制成夹芯复合材料。研究了原料性能、发泡以及热处理工艺参数对炭泡沫微观结构和力学性能的影响，考察了炭泡沫体夹芯复合材料的微波吸收性能。结果表明：发泡过程中保持均匀的温度场是制备孔径均匀的炭泡沫体的关键因素，压力是影响孔结构的主要因素。炭泡沫体的微晶结构、力学性能以及微波吸收性能沿xy和XZ面方向（分别表示垂直和平行于重力方向）具有各向异性。     

(NH4)2HPO4浸渍处理对碳布性能与结构的影响

以人造棉布为原料,经(NH4)2HPO4浸渍后炭化、石墨化处理制备柔性的碳布材料。研究了浸渍液对人造棉布炭化历程的影响,以及碳布收率、电阻率、拉伸强度、断裂伸长率的变化规律。结果表明,经过(NH4)2HPO4的浸渍,碳布的炭化收率从11.3%提高到31.3%;电阻率有明显下降,石墨化后碳布的电阻率降为0.068Ω.cm;断裂伸长率为14.7%。同时具有良好的透气性能和一定的强度,可用于燃料电池气体扩散层材料。     

中间相沥青基活性泡沫炭的制备及其电化学性能研究

以中间相沥青为前驱体,经自挥发发泡法、KOH活化法制备的中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料。采用扫描电镜、X射线衍射和低温(77K)N2吸附法对中间相沥青基活性泡沫炭的表面形貌和微观结构进行表征。中间相沥青基活性泡沫炭的比表面积为2700m2/g,总孔孔容为1.487cm3/g。通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试,考察了中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料的电化学性能。在电流密度为0.02A/g时,中间相沥青基活性泡沫炭的比容量为240.48F/g,能量密度为33.4Wh/kg;在电流密度为5A/g时,比容量为166.68F/g,具有良好的电化学特性。     

锰氧化物/石墨烯复合材料作为锂离子电池负极的研究

以天然石墨为原料,采用改进的Hummers法合成含Mn的氧化石墨;400℃条件下氢气还原制备了锰氧化物/石墨烯复合材料。利用XRD、SEM和TEM对所制备的复合材料进行了表征。结果表明锰氧化物(MnOx)颗粒均匀地分布在石墨烯片层表面。将复合材料作为锂离子电池负极进行研究,在50mA/g电流密度下,首次库伦效率为70.4%,可逆容量达876mAh/g,并且具有良好的循环性能,在30次循环后仍保持在700mAh/g以上。     

高模量碳纤维的现状及发展(3)

主要介绍了国内外聚丙烯腈基和沥青基高模量碳纤维的研究现状及发展趋势。⑴高模量碳纤维的发展方向:1980年代,两大高模量碳纤维都朝着高强高模方向发展,以满足飞机主承力结构件高强高模并重的需要,因而促使高模量碳纤维的性能从单一高模化向高强高模化方向迈进,如东丽公司的M50J和M60J的抗拉伸强度(σ)分别为4.12 GPa和3.92 GPa,抗拉伸模量(E)分别为475 GPa和588 GPa,与M50(σ:2.45 GPa,E:490 GPa)相比均大幅度提高;1990年代率先研制出XN-70(σ:3.3 GPa,E:690 GPa)和FT-700(σ:3.3 GPa,E:700 GPa)沥青基高强高模碳纤维产品不久,美国AMOCO公司也生产出Thorne K-1000(σ:3.1 GPa,E:956 GPa)商品,满足了工业界的需求。⑵原丝的品质是提升高强高模碳纤维性能的关键:人们特别关注聚合物单体、溶剂、环境等的净化,以及聚合纺丝工艺参数的选择和调整,目的是如何能生产出低灰份杂质,细直径,高碳收率,高取向度和结晶度,毛丝少,柔韧性好,均匀稳定的优质原纤维。优质原纤维是制备高强高模的物质基础。⑶热处理制备工序、设备选型及工艺参数的调控也是提高高强高模碳纤维性能不可或缺的条件:人们在热处理过程用DSC-TG(热分析仪)、EA(元素分析仪)、FE-SEM(场发射扫描电镜)、HRTEM(高分辨透射电镜)、XES(X-射线能谱仪)、XRD(X-射线衍射仪)、Raman(拉曼光谱)、NMR(核磁共振仪)、STM(原子力显微镜)和AAS(原子吸收光谱)等先进的测试分析方法以及万能材料试验机等,研究各工序的工艺参数对产品性能和结构的影响,并详细的用图表阐述之。前人研究的成果加速了世界高强高模碳纤维性能的提升。进而提出了提高我国高强高模碳纤维的关键技术(例如研制非硅系新油剂,加强各工序的净化度和设备加工精度,强化工艺参数调控精度和加强灵活可变性,分析测试的准确度和测试方法的统一性等)。同时简介了高模量碳纤维的应用领域和前景。