微观结构对中间相沥青基炭/炭复合材料力学性能的影响

借助偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜以及力学性能测试研究了微观结构对中间相沥青基炭/炭复合材料力学性能的影响. 结果表明: 基体炭在偏光显微镜下呈现出光学各向异性, 在SEM和TEM下呈片层条带状结构. 基体炭与纤维之间的界面不连续, 为“裂纹型”界面. 材料受载破坏时裂纹通过改变扩展路径而延缓其扩展速度, 在纤维-基体界面处以及基体炭层片之间引起滑移, 在断口形貌上体现出断裂台阶适中且与纤维拔出交替进行, 表现出韧性破坏的断裂特征. 材料具有较高的力学性能, 抗弯强度达到257MPa, 断裂韧性达到11.4MPa·m ^1/2.     

g-C3N4/MoS2纳米片/氧化石墨烯三元复合催化剂的制备及可见光催化性能

采用球磨法制备 g-C₃N₄/MoS₂纳米片/氧化石墨烯(GO)三元复合催化剂。运用X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光致激发光谱(PL)等分析手段, 对催化剂的结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明: MoS₂纳米片和g-C₃N₄形成异质结结构, 均匀地分散在氧化石墨烯的表面上。以罗丹明B(RhB)为模拟污染物, 研究三元复合催化剂在可见光照射下的光催化特性。结果显示: 三元复合催化剂在120 min内对RhB的降解率达到96%, 其降解动力学常数分别是g-C₃N₄、g-C₃N₄/ MoS₂、g-C₃N₄/GO复合催化剂的3、2.1和2.8倍。根据实验结果及能带结构提出了三元复合催化剂可能的光催化机理。     

预制体孔隙结构对炭/炭复合材料ICVI制备工艺的影响

研究了预制体孔隙结构对ICVI工艺致密化过程及基体热解炭微观结构的影响。结果表明：2D针刺炭毡致密化速度高于炭布叠层预制体，1K炭布叠层预制体的致密化速度高于3K炭布叠层；在致密化过程中，热解炭均匀沉积在纤维表面，预制体AS／VR比值变化是导致热解炭微观结构发生改变的根本原因。     

溴插层热解炭的制备

采用液相法对化学气相沉积热解炭进行溴插层,插层工艺为溴炭质量比6:1,反应温度20℃,反应时间48h.采用XRD、SEM和XPS手段对制备的产物进行分析表征.结果表明:插层后,热解炭的XRD图谱有新的衍射峰出现,表明有新物质生成;SEM图显示溴元素以非单质状态均匀分布在热解炭中;XPS结果进一步证实热解炭中溴元素和碳元素为化学键键合.     

不同氧化物对C／C复合材料SiC涂层性能的影响

分别以MgO、Al2>O3和B2O3为添加剂,利用包埋法在炭/炭(C/C)复合材料表面制取了单层SiC涂层,并在这三种SiC涂层表而采用相同包埋工艺得到SiC外涂层.研究了这三种氧化物对SiC涂层组织结构及抗氧化性能的影响.通过SEM、EDS和XRD分析表明,以MgO为添加剂得到的单层SiC涂层疏松且含有大量孔洞;以Al2O3为添加剂得到的涂层较为致密,但存在部分孔洞;以B2O3为添加剂时涂层均匀、致密.在1500℃空气介质中的氧化实验表明,以B2O3为添加剂的双层SiC涂层(～200μm)可有效保护C/C复合材料200h不被氧化.     

纳米级尖晶石型铁氧体制备进展

尖晶石型铁氧体具有优异的磁性能在工程技术，催化领域都有广泛的应用，特别在吸波材料中可以作为一种重要的吸波剂，具有价格低廉，吸波性能好的特点，综述了近年来在尖晶石型铁氧体的合成与制备领域的一些最新进展，包括高能机械研磨法，化学共沉淀法，溶胶-凝胶法，水热合成法，金属有机物热分解法与先驱体热分解法，溶液蒸发分解法，自蔓延高温合成法，冲击波合成法等，并对各种合成方法进行简要的评价。     

碳纤维诱导法制备SiC晶须的工艺及机理

以碳化稻壳为原料、碳纤维为诱导相制备碳化硅晶须.用X射线衍射、电子显微镜分析所制晶须的组成和形貌.结果表明:晶须依附于碳纤维生长,实现了晶须与反应残余物的自动分离.晶须为纯β-SiC晶须,直径为0.5～2 μm,长度为100～500 μm,表面光滑,在晶须中没有发现夹杂物及球晶,晶须的获得率为100%.晶须尖端平整,未出现催化剂溶球,说明晶须以气相合成机制生长.从热力学角度阐述了晶须气相结晶生长的机理.     

CeO2掺杂MAS中间层对C/C-LAS接头性能的影响

采用稀土CeO2改性镁铝硅玻璃(MAS)作为中间层,对碳/碳(C/C)复合材料和锂铝硅玻璃陶瓷(LAS)进行热压连接,研究了稀土氧化物CeO2的掺杂对连接接头性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)对稀土改性的MAS中间层、连接界面的形貌及成分进行分析,利用万能试验机测试C/C-LAS连接接头的剪切强度。研究结果表明:与未添加CeO2改性的MAS中间层相比较,改性后MAS中间层表面较致密,孔洞缺陷少,MAS中间层的厚度约为150μm,未改性MAS中间层的厚度为50μm;稀土CeO2改性后的连接接头平均剪切强度为25.37 MPa,比未改性的连接接头强度提高约为30%。     

中间相沥青基碳/碳复合材料的组织与性能

以3K PAN基碳纤维为增强体,以中间相沥青为基体前驱体,采用压力浸渍-碳化工艺制备出2D中间相沥青基碳/碳复合材料.研究分析了材料的偏光组织结构、弯曲性能及弯曲断口形貌,结果表明:基体碳的组织结构随碳化压力的不同而变化,低压时以小域组织为主,高压时以广域流线型组织为主;材料的抗弯强度、密度随碳化压力的增加而增高,最高抗弯强度可达278MPa;断裂特征与材料的密度、界面结合状况有关,密度较高、界面结合适中时,弯曲断口以纤维断裂、纤维拔出为主,材料具有韧性断裂特征.     

具有中间相沥青过渡层的炭/炭复合材料的微观结构与力学性能

采用液相浸渍-炭化和CVI复合工艺, 制备出在炭纤维和热解炭之间具有中间相沥青过渡层的炭/炭复合材料, 借助偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜以及力学性能测试研究了所制备的炭/炭复合材料的微观结构与力学性能. 结果表明: 在偏光显微镜下中间相沥青炭的光学活性高于热解炭的光学活性, 中间相沥青炭在SEM和TEM下均呈片层条带状结构, 热解炭在SEM下呈“皱褶状”片层结构, 在TEM下为粒状结构; 在HRTEM下, 中间相沥青炭、热解炭和炭纤维的晶化程度依次降低. 在加载过程中, 材料内部多层次的界面通过改变裂纹扩展路径而延缓其扩展速度, 在断口形貌上体现出锯齿状的断裂形式, 纤维拔出长度适中, 材料表现出韧性破坏的断裂特征. 材料具有较高的力学性能, 抗弯强度达到244MPa, 断裂韧性达到9.7MPa·m^1/2.