反应物浓度诱导CVD SiC结构的转变

利用低密度的C/C复合材料为沉积基体,通过化学气相沉积法制备气相生长SiC,分析并研究了不同沉积位置和反应物浓度下气相生长SiC的微观形貌和物相组成.结果表明,随着反应物气体浓度的降低,多孔C/C复合材料基体上气相生长的SiC的微观结构呈区域性变化,SiC薄膜依次向SiC薄膜和颗粒、SiC短棒、SiC纳米线转变.探讨了不同反应物浓度气氛中过饱和度诱导原子迁移和气相分子吸附的过程,并提出一个SiC的生长模型.     

Rapid chemical vapor infiltration of C/C composites

With liquid petrol gas (LPG) as carbon source, carbon felt as porous perform and hydrogen as diluent, C/C composites were fast fabricated by using a multi-physics field chemical vapor infiltration (MFCVI) process in a self-made furnace. A set of orthogonal experiments were carried out to optimize parameters in terms of indices of density and graphitization degree. The results show the optimal indices can be achieved under the conditions of temperature 650 °C, LPG concentration 80%, gas flux 60 mL/s, total pressure 20 kPa, infiltration time 15 h. The verification experiment proves the effectiveness of the orthogonal experiments. Under the optimal conditions, the graphitization degree of 75% and bulk density of 1.69 g/cm are achieved with a uniform density distribution. At the same time, a new structure is obtained.     

ACFs对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用比表面分析仪、扫描电镜和红外光谱仪对活性炭纤维(ACFs)的性能进行表征。选择一定浓度的六价铬[Cr(Ⅵ)]溶液进行吸附研究,考察接触时间、溶液pH值以及溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附行为的影响。结果表明,最佳接触时间为125 min;Cr(Ⅵ)的去除率随着pH值的减小而增大,当pH=2.0时达到最大;Cr(Ⅵ)的吸附量随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而增大,而去除率随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而减小。此外,对材料的吸附机制进行了简要的分析。     

高密度预制体制备炭/炭复合材料的弯曲力学性能与断裂机制

以丙烯作为碳源,氮气作为载气,采用初始密度为0.94g/cm3三维正交PAN基12K炭纤维预制体,利用自制的快速CVI炉制备基体热解炭结构为带状结构的C/C复合材料。力学性能测试结果表明,材料的弯曲断裂特征与制备过程中受到的高温热处理次数有关。从载荷-位移曲线来看,当C/C复合材料经过两次热处理时,C/C复合材料呈明显假塑性断裂特征。当C/C复合材料经过三次热处理时,载荷-位移曲线趋于稳定平滑,抗弯强度降低。从C/C复合材料断面的SEM图可以观察到材料断裂可以分为层间断裂和层内断裂,而层内断裂又因热解炭填充密度变化呈明显的分区断裂。由于热解炭和纤维含量在C/C复合材料中分布的差异,材料在不同的区域表现出不同的断裂特征,从而使得材料具备良好的弯曲强度同时具有一定的韧性特征。     

在合成氨尿素生产过程中能量优化技术的应用研究

农业是社会稳定发展的保障,我国对农业生产越来越重视,大力提倡农业生产技术创新。合成氨尿素在农业生产中最为常用,在农业生产中有重大作用,而合成氨尿素生产过程却是复杂的,需要大量的能源材料以及高科技技术做支撑,在合成氨生产过程中能量被大量浪费,因此,如何在合成氨尿素生产过程中进行能量优化是业内关注的问题。本文通过对我国合成氨尿素生产过程技术特点分析,阐述了合成氨尿素生产过程中正应用的能量优化技术。     

多元耦合场CVI法制备C/C的工艺与结构研究

以丙烯气作为炭源气体,普通炭毡作为增强体,采用多元耦合场CVI方法快速制备了炭/炭复合材料.为了在炭/炭复合材料制备的实验条件和材料质量之间建立相应的关系,设计了一组实验.通过使用偏光显微分析、XRD测定、Raman微区分析等手段对结果进行了表征.结果表明:在650℃,12kPa实验条件下可以得到密度较高、均匀性较好,并具有较好结构的炭/炭复合材料,这说明较低的温度和较高的压力适合实验需要.对样品中出现的巨大再生锥结构进行了简要的分析.实验中出现了一种新形貌的热解炭,其具有最高的可石墨化性能.这种雨点状偏光结构热解炭被命名为点状热解炭,其形成机理可以认为是电磁场吸附和不完全固化粘液层的脱氢炭化.     

松辽盆地钱家店凹陷砂岩型铀矿预测评价和铀成矿规律研究

阐明了松辽盆地西南部地质构造演化历史,指出蚀源区岩石和盆地构造演化史对形成富铀砂体和层间氧化带及提供铀源有利。确定了钱家店凹陷姚家组是该区寻找砂岩型铀矿的目的层。基于成矿条件分析,预测了成矿远景区;落实了一个具有相当规模的砂岩型铀矿床。基本查明了含矿地层的结构和砂体的特征、矿石物质成分和铀的存在形式、矿石伴生元素组成及综合利用价值。在成矿规律及矿床成因研究方面指出沉积成岩期铀的预富集是铀成矿的基础;层间氧化作用是后生再富集的决定因素;油气的还原作用是再富集的重要条件。铀矿石的U-Pb等时线年龄为53±3Ma和7±0Ma,与有利于层间氧化作用发育和铀成矿作用的干旱-半干旱的古气候期相符。确定了钱家店铀矿床是属于与油气二次还原作用有密切关系的层间氧化带型砂岩铀矿床,并建立了该类型铀矿床成矿模式。     

化学气相渗透工艺制备C/C研究进展

总结了制备C/C的各种化学气相渗透方法,指出了其优缺点.缩短致密化时间、协调气相反应和表面沉积反应之间的竞争是快速致密化方法要解决的首要问题.介绍了热解炭的微观结构和石墨化度及其沉积机理的新发展.近期的研究集中在化学反应成分分析和数值模拟渗透过程上.展望了化学气相渗透研究的方向,探求热解炭沉积机理的必要性并指出了快速致密化方法是实现低成本、高效率制备高性能C/C的必由之路.     

化学气相沉积法改性ACFs及其去除溶液中甲基橙的应用(英文)

通过化学气相沉积法(CVD)对粘胶基活性炭纤维(ACFs)进行表面改性,利用比表面积、SEM、孔径分布和红外光谱等分析方法对样品进行表征。通过吸附实验研究改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附行为。结果表明,吸附数据较符合Langmuir等温线模型;准二级动力学方程能够较好地反映改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附动力学;颗粒间扩散为控制步骤,但并非唯一控制步骤。经计算获得的热力学参数包括ΔG、ΔH和ΔS,表明吸附为自发的放热物理吸附过程。从红外光谱分析可知,氢键作用是改性ACFs吸附甲基橙的主要吸附机理。     

C/C复合材料MoSi2-Mo5Si3/SiC涂层的制备及组织结构

采用化学气相反应法和料浆刷涂反应法, 在C/C复合材料表面制备了MoSi₂-Mo₅Si₃/SiC复合涂层, 借助X射线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段, 对涂层的形成、组织结构进行了研究, 并初步考察了涂层的高温抗氧化性能. 结果表明: 制备的复合涂层厚度为400μm左右, 主要由β-SiC、MoSi₂及少量的Mo₅Si₃组成. 1350℃等温氧化10h后, 复合涂层试样的氧化失重率只有1.21%, 明显低于C/C复合材料SiC单涂层试样, 其高温抗氧化性能得到明显的提高. 因此, 与C/C复合材料SiC单涂层相比, 经封填改性制得的复合涂层结构更致密, 具有良好的高温抗氧化性能.