材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

熔盐堆用超细颗粒石墨结构和熔盐浸渗研究

张文婷 , 张宝亮 , 宋金亮 , 戚威 , 贺秀杰 , 刘占军 , 连鹏飞 , 贺周同 , 高丽娜 , 夏汇浩 , 刘向东 , 周兴泰 , 孙立斌 , 吴莘馨

研究各向同性微细颗粒石墨ZXF-5Q的微结构及熔盐浸渗特性。使用光学显微镜、压汞仪、真密度仪、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及拉曼光谱仪,对其气孔、煅烧裂纹、Mrozowski裂纹及晶体结构进行表征。结果表明,ZXF-5Q拥有均匀分布的气孔,非常小的入孔孔径(0.4μm),数量众多的透镜状Mrozowski裂纹以及良好的晶体结构。熔盐浸渗实验在不同压力(分别为1、3、5个大气压)650℃环境下进行。利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪对其浸渗特性进行了观察分析。研究表明,由于其非常小的入口孔径,ZXF-5Q在5个大气压外加压强环境下依然可以很好阻止熔盐浸渗。尽管没有浸渗发生,在ZXF-5Q内部可以发现球形熔盐颗粒,可能是熔盐蒸汽凝结造成的。

关键词: 熔盐堆 , 石墨 , 熔盐浸渗 , 微结构

利用"二次焦"制备高强炭/石墨材料

刘占军 , 郭全贵 , 曹雅秀 , 刘长安 , 宋进仁 , 刘朗

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.04.003

以"二次焦"为填料,煤沥青为黏结剂制备高强炭/石墨材料.考察了压粉平均粒度对材料机械强度、收缩行为以及开孔率的影响.结果表明,用"二次焦"制备的炭/石墨材料具有较高的机械强度,经1300℃热处理后,材料的抗压强度和抗弯强度分别达到310.0MPa和113.7MPa.材料的体积收缩随压粉平均粒度的微细化下降,其开孔率在热处理温度为850℃时达到最大,随着热处理温度的进一步升高,开孔率逐渐下降.

关键词: "二次焦" , 机械强度 , 收缩行为 , 开孔率

填料种类对炭/石墨材料性能和微观结构的影响

刘占军 , 郭全贵 , 刘朗 , 史景利 , 翟更太

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(09)60035-4

分别利用炭黑、石油焦、针状焦和天然石墨粉为填料,煤沥青为黏结剂,经模压成型(150MPa,10min)、炭化(1300℃,1h)和石墨化(2300℃)制备炭/石墨材料.考察了填料类型对最终炭/石墨材料物理性能和微观结构的影响.研究结果表明:利用炭黑为填料所制材料具有较高的机械强度,但其导热和导电性能相对较差;经石墨化后(2300℃),其抗弯和抗压强度分别达到88.0和173.2MPa.而以天然石墨粉为填料所制材料具有较好的导热和导电性能,在室温下其导热率达到278W/m · K;另外,其抗弯和抗压强度分别达到51.1和90.2MPa.微观结构分析表明,以天然石墨粉为填料所制得的材料具有最大的微晶尺寸和高度的取向性.

关键词: 炭/石墨 , 机械强度 , 开孔率 , 微观结构

多组元掺杂石墨微观结构及其性能的研究

张光晋 , 郭全贵 , 刘占军 , 刘朗

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2001.01.014

制备了Si、Ti双组元和Si、Ti、B4C三组元掺杂石墨材料并研究了其结构和性能．实验结果表明，与相同条件下制得的纯石墨材料相比，掺杂石墨材料具有高密度，高强度以及极低的电阻率等特点．双组元掺杂石墨的导电性略优于三组元掺杂石墨，但其机械强度却明显低于后者．分析表明：各组元在材料中所起的作用各不相同，钛、硼添加剂对材料的机械强度有增强作用，对材料的石墨化具有催化作用；少量硅的添加有利于石墨材料的石墨化程度以及导电性能的提高，但含量较多时，由于Si的大量逸失导致气孔率增大，使掺杂石墨的导电性及机械性能降低．

关键词: 多组元 , 微观结构 , 掺杂石墨 , 性能

掺钛石墨导电性及其微观结构的研究

张光晋 , 郭全贵 , 刘占军 , 刘朗

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.04.009

研究了不同钛掺杂量的再结晶石墨的电阻率与微观结构,以探讨掺杂组元对材料导电性能的影响.实验结果表明,与相同工艺条件下制得的纯石墨相比,掺钛石墨具有高密、高石墨化程度以及极低的电阻率的特点.微观结构分析表明,钛对材料的石墨化过程中具有催化作用,掺杂石墨材料中钛掺杂量对材料的石墨化程度有很大影响:少量钛掺杂量即可使材料达到高的石墨化程度,过多钛掺杂量不利于其电阻率的的降低.分析表明钛元素在材料中是以碳化钛形式存在,但在制备过程中,有少量钛逸失,从而在材料表面形成孔隙,而这些对材料的性能有不利的影响.

关键词: 电阻率 , 掺杂石墨 , 微观结构

高导热炭/陶复合材料的制备及其性能研究

刘占军 , 郭全贵 , 史景利 , 翟更太 , 刘朗

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.002

以天然鳞片石墨粉为骨料炭、中间相沥青作粘结剂、以及Si,Ti为添加剂,利用热压工艺制备了系列炭/陶复合材料.考察了热压温度对材料物理性能和微观结构的影响.研究表明:随着热压温度的升高,最终材料的导热率和热扩散系数都单调增大;而抗弯和抗压强度则有所下降.当热压温度为2700℃时,在平行于石墨层方向材料的温热导热率、热扩散系数、抗弯和抗压强度分别为654W/m·K,413mm2/s,34.5,31.5MPa.当热压温度为2300℃时,材料微晶的定向排列程度就较高,晶格排列也较为规则.利用XRD,SEM,TEM等考察了材料的微观结构,探讨了材料导热性能与微观结构之间的相互关系.

关键词: 炭/陶复合材料 , 导热率 , 微观结构

热处理温度对聚酰亚胺基炭纤维结构性能影响

李昂 , 马兆昆 , 宋怀河 , 卢亢 , 刘占军 , 郭全贵

新型炭材料

以聚酰亚胺( PI)纤维为前驱体,经800~2800益连续高温处理,制备出不同性能的聚酰亚胺基炭(石墨)纤维。采用元素分析、SEM、HRˉTEM、Raman、纤维强力仪、电阻率仪等分析手段研究热处理温度对炭纤维( CF)元素含量、结构形貌、力学性能、传导性能等方面的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,聚酰亚胺基炭纤维中碳含量从78.97%(800益)提高到99.72%(2800益),非碳原子含量降低；聚酰亚胺基炭纤维表面缺陷数目增加且尺寸增大。同时,纤维的微观结构也从二维乱层石墨结构向有序的三维层状结构发展,表现为石墨化程度的提高及石墨微晶尺寸的增大；炭纤维拉伸强度先增加后降低,最大拉伸强度924.4 MPa,断裂伸长率降低,电阻率减小,热导率增加,2800益石墨化处理后纤维热导率为228.4 W·m-1·K-1,是800益处理后的50.4倍。

关键词: PI基炭纤维 , 石墨化程度 , 热处理温度 , 传导性能

掺杂石墨导热性能的研究

张光晋 , 郭全贵 , 刘占军 , 要立中 , 刘朗

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2001.01.006

制备了一系列掺杂石墨并研究了其导热性能。实验结果表明，与相同条件下制得的纯石墨相比，掺杂石墨的导热系数均有较大的提高。掺杂钛组元可使石墨材料的导热性能有所提高，而硅组元的加入可大大提高石墨材料的导热性能，硼组元的加入则使石墨材料的导热性能明显下降，这与硼原子可溶入石墨晶格而造成晶格缺陷有关。XRD分析结果表明掺杂石墨都具有大的晶格尺寸，高的石墨化程度，这与掺杂组元的催化石墨化作用有关。

关键词: 掺杂石墨 , 导热性能

气相硼催化石墨化炭纤维对其力学性能和微观结构的影响

王慧奇 , 郭全贵 , 刘占军 , 韩涛 , 冯志海 , 刘朗

新型炭材料

采用间接法将硼引入炭纤维( CF)中，即先将硼引入石墨坩埚中，然后将CF放到坩埚中，升温进行石墨化处理，石墨坩埚中的硼扩散出来，进入纤维中，借助硼的催化石墨化特性，从而制备出硼掺杂石墨纤维。研究硼含量对炭纤维力学性能的影响。利用X射线光电子能谱、X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜对所制石墨纤维中的硼含量、结构和形貌进行表征和分析。结果表明：石墨纤维中的硼含量可控，硼的催化石墨化作用，提高了CF的石墨化度，由于硼的固溶特性引入了一些缺陷，使得CF的微结构和力学性能发生变化；通过调控CF中的硼含量(0.58%-0.68%)，能够在CF强度不损失的情况下提高其模量。

关键词: 气相硼 , 催化石墨化 , 炭纤维 , 微结构 , 力学性能

双金属氧化物和复合材料的合成及其在超级电容器中的应用进展

田晓冬 , 李肖 , 杨桃 , 宋燕 , 刘占军 , 郭全贵

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160452

作为一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件,超级电容器的整体性能受限于电极材料.研究发现,赝电容材料拥有数十倍于碳基材料的比容量.而双金属氧化物作为一种新型赝电容材料,因其多重氧化态、多金属离子特性和高理论容量,在电化学储能领域备受关注.本工作系统介绍了双金属氧化物及其复合材料的合成及性质,对双金属氧化物及其复合材料在超级电容器电极材料方面的应用进行了简要概述,并展望了其发展前景和重点发展方向,以及需要解决的科学问题.

关键词: 双金属氧化物 , 复合材料 , 超级电容器 , 合成方法 , 应用 , 综述

材料期刊网