龚文照
,
陈成猛
,
高建国
,
孔庆强
,
杨芒果
,
王茂章
,
刘朗
,
杨永岗
新型炭材料
以热膨胀还原所制石墨烯为载体,采用超声辅助ˉ化学镀法制得石墨烯担载Ni纳米复合材料。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜和能谱仪分析其微观结构及元素组成,研究其化学镀镍的反应机理。结果表明,随施镀时间的延长,Ni纳米颗粒以Pd为自催化活性中心,逐步附着在石墨烯表面上,并随Pd纳米颗粒的分布情况而富集在石墨烯边缘及皱褶区域；Sn纳米颗粒对化学镀镍贡献较小,以致化学镀镍后仍有部分残留。可见,在石墨烯表面进行化学镀镍时,Pd对Ni纳米颗粒的生长成核起定位和催化作用。
关键词:
石墨烯
,
机理
,
化学镀
,
镍纳米颗粒
温月芳
,
郭建强
,
高忠民
,
李向山
,
曹霞
,
杨永岗
,
刘朗
新型炭材料
利用广角X射线衍射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)研究了自制聚丙烯腈基炭纤维(SX)及日本东丽公司T300B、T700SC和M55JB炭纤维产品.结果表明:SX的lc、d002、Lc/d002和孔含量均介于T300B和T700SC之间,La与T700SC相当.T700SC的孔半长轴m值小于5mm的孔占99.72%,没有m值为30mm左右的大孔,优于自制炭纤维和T300B.M55JB存在大量m值为7am～15nm的中孔,导致其强度低于T700SC.T700SC和M55JB中孔的m值均大于自制炭纤维.自制炭纤维、T300B和T700SC的孔取向角处在同一水平,均为21°～22°,而M55JB的孔取向角小于前三者,仅为8°.为提高自制炭纤维的性能,应适当提高纤维的石墨化程度,减小层间距d002,降低孔含量,提高致密程度;制备工艺无论是原丝纺制还是后续的稳定化和炭化,均应抑制和消除大孔,提高孔的长径比.
关键词:
聚丙烯腈基炭纤维
,
WAXD
,
SAXS
,
微晶
,
孔
杨全红
,
吕伟
,
杨永岗
,
王茂章
新型炭材料
石墨烯是近年发现的二维碳原子晶体,是目前碳质材料和凝聚态物理领域的研究热点之一.石墨烯是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元,具有更多奇特的性质.通过简要介绍石墨烯的发现历史及分子结构,重点评述了石墨烯奇特的性质(特别是电学性质)和潜在的应用领域.
关键词:
石墨烯
,
二维晶体
,
层状材料
,
电子性质
张奉民
,
李开喜
,
吕春祥
,
吕永根
,
杨永岗
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2003.02.014
氰化氢(HCN)作为聚丙烯腈基炭纤维(PANCF)及其他产业中产生的一种有害气体,其脱除日益受到人们的重视.通过介绍目前用于脱除HCN的几种主要方法(吸收法、吸附法、直接燃烧法和催化燃烧法)的原理、操作条件及适用对象,比较了各种方法的优缺点.结果表明:催化燃烧法由于具有安全性能好,净化效率高,起燃温度低,节省能源,无二次污染,工艺简单,操作方便等优点,对处理PANCF高温炭化与煤高温裂解产生的HCN具有较大的优势.
关键词:
氰化氢
,
脱除
,
炭纤维
李永锋
,
刘燕珍
,
杨永岗
,
温月芳
,
王茂章
材料导报
采用改进Hummers法合成氧化石墨,在水中超声分散获得氧化石墨烯水溶胶,并加入L-半胱氨酸于95℃进行回流反应后得到还原氧化石墨烯.采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重-差热扫描仪等探讨氧化石墨烯还原前后的结构与性能变化.结果表明,L-半胱氨酸能有效还原氧化石墨烯,且还原后的氧化石墨烯在乙醇中有较好的分散性,其所制薄膜的导电率为500S/m.由此法制备的石墨烯有望广泛应用于电子、光电、电容器和传感器等器件中.
关键词:
氧化石墨
,
石墨烯
,
L-半胱氨酸
,
还原
刘燕珍
,
李永锋
,
杨永岗
,
温月芳
,
王茂章
新型炭材料
采用Hummers法合成氧化石墨并在水中超声分散获得氧化石墨烯水溶胶,通过真空辅助自组装法使氧化石墨烯片定向流动组装制得氧化石墨烯薄膜.进一步对氧化石墨烯薄膜进行真空低温热处理,并以傅市叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等进行表征分析.结果表明:低温热处理使氧化石墨烯薄膜具有导电性,且其导电率可达到527S/m,并有利于进一步炭化.该法简单易行,避免了水合肼等有毒且污染环境的化学试剂的使用,有益于氧化石墨烯薄膜的批量制备.
关键词:
氧化石墨烯
,
石墨烯
,
薄膜
,
低温热处理
彭公秋
,
温月芳
,
杨永岗
,
刘朗
,
张兴华
材料导报
借助光学显微镜及图像处理软件研究了凝固浴质量分数、温度、喷丝头牵伸倍率对湿纺PAN初生纤维截面形状和皮芯结构的影响.实验结果表明,较高的凝固浴质量分数(70%)、较高的凝固浴温度能使双扩散比较充分,所得初生纤维截面形状规整趋于圆形,并且芯部致密无孔洞.此外,随着牵伸倍率的升高,皮层厚度降低,皮芯差异增加,牵伸倍率为负牵伸是制备皮芯差异较小初生纤维的手段之一.
关键词:
皮芯结构
,
截面形状
,
凝固浴条件
,
芯部
,
扩散
崔荣庆
,
谌磊
,
李春红
,
杨永岗
,
温月芳
,
王茂章
材料导报
以硫酸铵为电解质,对炭纤维进行连续电化学氧化处理,利用反气相色谱(IGC)研究电化学氧化处理前后的表面能变化,并联系SEM、AFM、XRD、Raman、XPS等测试结果综合分析电化学氧化处理对炭纤维表面性能的影响.研究表明,经电化学氧化处理后,纤维沿抽方向表面沟槽加深加宽,薄弱层被剥除,晶格择优取向遭到破坏；纤维表面活性官能团增多,氧和氮含量分别增加了180％和65％,提高了纤维与树脂的粘结性；纤维表面能提高了3.1倍,与树脂的浸润性得到改善；电化学氧化处理后其复合材料的ILSS达109MPa,已可充分满足实际应用需求.
关键词:
炭纤维
,
电化学氧化
,
表面能
,
反气相色谱
孔庆强
,
杨芒果
,
陈成猛
,
杨永岗
,
温月芳
,
王茂章
新型炭材料
以氧化石墨为前驱体,采用真空热膨胀还原法获得了功能化的石墨烯材料.以石墨烯为纳米填料,采用静电纺丝法制备了一系列石墨烯改性聚丙烯腈(PAN)纳米复合纤维,经进一步预氧化和炭化得到纳米炭纤维.使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、热重(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)研究了石墨烯对纳米炭纤维的宏观性能与微观结构的影响.结果表明,加入石墨烯后,PAN纳米纤维中分子取向变大,结晶度下降.对氧化、环化和脱氢反应可产生一定的抑制作用,导致预氧化反应程度下降.同时,石墨烯可作为炭化阶段微晶生长的晶核,有利于碳网平面的快速生长.
关键词:
石墨烯
,
静电纺丝
,
聚丙烯腈
,
纳米炭纤维
杨永岗
,
贺福
,
王茂章
,
张碧江
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.1999.01.006
利用扫描电子显微镜(SEM),对炭纤维表面处理前后,炭纤维增强复合材料(CFRP)的剪切断面的观察,并分析了不同表面处理方法对CFRP的界面性质的影响.结果表明,经气液双效法处理后,CFRP得到高的层间剪切强度(ILSS),同时表现出二剪和三剪的断裂模式.
关键词:
炭纤维
,
SEM
,
CFRP
,
界面
