粉末冶金热挤法制备无钯镀镍碳纤维增强镁基复合材料及组织观察

利用粉末冶金热挤压技术制备短碳纤维增强镁合金复合材料。为了改善碳纤维与基体的润湿性,对碳纤维进行表面无钯化学镀镍处理。通过扫描电子显微镜(SEM)观察碳纤维化镀层以及碳纤维镁基复合体的形貌,通过超景深金相显微镜观察纤维在复合材料中的分布并对复合材料的挤压过程进行分析。结果表明:镀镍碳纤维能满足制备的要求并有利于纤维在复合体中的均匀分散,在含4.0%(质量分数)碳纤维的预制体采用压制压力为420MPa,烧结温度为550℃保温0.5h后,在480℃用280MPa的压力进行热挤压得到材料的力学性能最佳。     

水洗条件对PAN水洗丝条结构和力学性能的影响

研究了水洗条件对聚丙烯腈(PAN)水洗丝条结构和力学性能的影响.用万能材料测试机、XRD、SEM、压汞仪测试纤维的力学性能、晶态结构、表面形态和孔结构,得到结构对力学性能的影响规律.结果表明:随着水洗温度升高,丝束的最大应力和最大载荷降低;水洗温度从55℃增大到90℃,结晶度从64.84%降低到57.73%,晶粒大小从4.034nm变为5.007nm;水洗温度升高,丝表面出现更加明显的纵向沟槽,表面缺陷增多,丝的直径也变得不均匀,孔隙率和孔径变小,微孔逐渐增多;随着结晶度降低、晶粒尺寸变大、表面缺陷增多,丝的力学性能随之下降;相同温度,超声波使纤维的孔径和孔隙率变小,同时使表面缺陷增多,所以超声波对丝的力学性能影响不大.     

碳纤维表面电镀镍研究

采用连续电镀法对碳纤维进行镀镍处理,利用扫描电子显微镜、能谱仪和热重分析等方法研究了镀镍碳纤维的物理化学结构及性能的变化.结果表明:镀层为纯净的镍,结合强度较好;镀层厚度的增加与电镀时间及电流密度分别呈线性正比关系.镀镍碳纤维的导电性和抗氧化性能得到了明显提高,电阻率可降低到0.74×10-6Ω·m,起始氧化温度提高了...     

用Weibull统计方法评价Ni-P镀层对炭纤维抗拉强度的影响

采用化学镀法获取Ni-P镀层炭纤维.通过SEM和XRD考察了未镀和已镀Nj-P炭纤维表面形貌和微观结构的变化,借助EDS研究了其表面元素的变化,利用Weibull统计分布探讨了Ni-P镀层对炭纤维单丝抗拉强度的影响.结果表明:Ni-P镀层使炭纤维表面缺陷减少,外界应力经过Ni-P镀层向纤维传递,改变了炭纤维的断裂机理.当镀层厚度为0.149um时,抗拉强度达到最大值3.10GPa,比未镀的增加8.77%,说明Ni-P镀层能够提高炭纤维抗拉强度.     

锂离子电池硅炭负极材料的制备与电化学性能研究（英文）

利用微胶囊技术将酚醛树脂包覆于纳米硅表面，然后在氩气保护下高温炭化，制得硅炭复合负极材料。首先采用4种不同质量比的酚醛树脂与纳米硅制备了硅碳复合材料，得到了不同炭质厚度的硅碳复合材料。通过对其循环性能和倍率性能的比较，发现酚醛树脂与纳米硅的质量比为1∶4，即碳层厚度为4.5 nm时，电化学性能最佳。随后对该种硅碳复合材料的综合电化学性能进行了测试，该材料作为负极制备的锂离子电池具有良好的电化学性能，在电流密度为100 mA g^-1的条件下，其首次放电比容量为2 382 mAh g^-1，首次充电比容量为1 667 mAh g^-1，首次库伦效率为70%。经200次充放电循环后放电比容量为835.6 mAh g^-1，库伦效率为99.2%。此外，其倍率性能非常优异，在100、200、500、1 000、2 000及100 mA g^-1电流密度下，其平均放电比容量分别为1 716.4、1 231.6、911.7、676.1、339.8及1 326.4 mAh g^-1...     

氧化石墨烯和石墨相氮化碳增强炭/酚醛复合材料界面热烧蚀性能对比

为了提高炭/酚醛复合材料的烧蚀性能,分别采用两种炭纳米填料对纤维增强体界面进行改性。以氧化石墨烯(GO)和酸化石墨相氮化碳(ag-C_3N_4)改性低负载(0.05 wt%～0.2 wt%)的炭/酚醛复合材料。用氧乙炔火焰、SEM、XRD、Raman研究烧蚀面形貌与纤维石墨化度。结果表明:随着GO和ag-C_3N_4含量由0升至0.2 wt%,GO/CF-PR和ag-C_3N_4/CF-PR复合材料的耐烧蚀性能均呈现先增加后降低的趋势。其中以0.1 wt%添加量为最佳,0.1ag-C_3N_4/CF-PR和0.1GO/CF-PR复合材料比起纯的CF-PR的质量烧蚀率分别降低44.42%和28.96%,归因于ag-C_3N_4和GO可显著提高基体的炭残率和烧蚀区纤维表面的石墨化度。     

炭纤维增强镁基复合材料的制备

对炭纤维进行了表面化学镀镍处理并通过扫描电镜(SEM)评价了炭纤维化镀层。利用粉末冶金热挤压方法制备了短切炭纤维增强镁合金复合材料并通过超景深金相显微镜观察了纤维在复合材料中的分布。研究了材料中炭纤维含量为0～4%时对复合材料的影响。结果表明,镀镍炭纤维在复合体中均匀分散,炭纤维质量分数为4.0%的镁预制体采用压制压力为420MPa,烧结温度为550℃,保温0.5h后在480℃用280MPa的压力进行热挤压得到的复合材料力学性能较佳。     

阳极氧化对炭纤维电镀镍的影响

采用阳极氧化法对炭纤维进行连续表面改性,并在其表面进行电镀镍处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析和酸碱滴定等方法研究了炭纤维阳极氧化前后的物理化学结构及对炭纤维电镀镍镀层的影响。结果表明:经过阳极氧化处理后,炭纤维表面的总酸性官能团提高约10倍;炭纤维拉伸强度降低先慢后快;阳极氧化可以改善镀层的生长过程,使镍镀层的生长由(V-W)模式转变为(F-M)模式,并且促使镀层晶粒细晶化,N i晶粒尺寸由14.5nm降为11.2nm,提高了镀镍炭纤维的抗氧化性以及镀层与炭纤维的结合力,阳极氧化后镀镍的炭纤维初始氧化温度较镀镍炭纤维提高了50℃。     

碳纤维表面Pyc/BN复合涂层的制备及抗氧化性能研究

为了提高碳纤维的抗氧化能力,采用浸渍-化学转化法在碳纤维表面制备热解碳/氮化硼(Pyc/BN)复合涂层.首先将脱胶、表面活化的碳纤维浸渍硼酸、尿素和酚醛树脂的混合溶液,然后在N2气氛中,不同温度(700、800、和900℃)下热处理2h.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR...     

炭纤维微观结构表征:X射线衍射

X射线衍射(XRD)作为研究材料内部晶态结构的重要方法,在炭材料表征技术领域有着广泛的应用。对炭纤维而言,观察相应衍射峰可以对晶态结构及其变化过程做定性的比较研究,也可以通过数据解析获得炭纤维的各类晶态结构参数,从而实现对内部织构及其变化过程的量化分析。近几年随着设备性能和应用技术的不断进步,XRD的一些新理论、新方法、新应用陆续出现,拓展了该技术在炭材料内部微应力、晶态织构、择优取向特征等方面的应用。有鉴于此,本文综述了近年来炭纤维微观结构表征技术在理论、技术及应用等方面的进展情况。着重阐述了XRD在炭纤维内部微观应力/应变、晶态结构、结构取向性、石墨化程度等方面的创新应用及数据分析技术。