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碳化硼改性酚醛树脂的裂解动力学分析?

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.18.029

将B4 C与酚醛树脂(PF)按一定比例混合并固化形成复合材料 B4 C- PF.以热重分析为主要手段,分析了B4 C-PF的裂解动力学行为.结果表明,裂解反应过程分为两个主要的阶段,前一裂解阶段的代表性机理函数为1－(1－α)1/4,说明决定该阶段反应进程的是 B4 C 的扩散速率.后一裂解阶段的代表性机理函数为(1－α)－2－1,说明决定该阶段反应进程的是B4 C 与反应物之间的反应活性.后期 B4 C 的扩散速率对反应进程仍有一定的影响.

关键词: 酚醛树脂 , 碳化硼 , 裂解 , 动力学

B4C在石墨高温粘接过程中的组成和结构变化及改性机理

王继刚 , 郭全贵 , 刘朗 , 宋进仁

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.02.004

以酚醛树脂(Phenol-formaldehyde resin, PF)和B4C为原料制备的高温粘接剂,对石墨材料进行粘接,并在200 ℃、800 ℃和1 500 ℃进行热处理.对粘接样品的强度测试结果表明,粘接部件具有较高的耐热温度和粘接强度.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对不同温度热处理后的粘接界面结构形貌及粘接剂组成进行了分析,研究了酚醛树脂中的B4C添加剂在粘接过程中的结构变化及其对提高粘接性能的作用机理.

关键词: 高温粘接剂 , B4C , 结构变化 , 改性机理

无定型CNx超硬薄膜的生长过程研究

王继刚 , 李红 , 张旭海 , 李凡 , 蒋建清

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.04.010

利用直流磁控溅射方法,在高纯石墨衬底上沉积制备碳氮薄膜.借助于SEM对溅射沉积的碳氮薄膜微观形貌进行观察,并对碳氮薄膜的生长过程进行研究.结果表明:沉积所得的碳氮薄膜为无定型结构,且由大量的团簇所组成.在碳氮薄膜的形成过程中,先是在某些局部位置优先形成突起,继而延伸发展成棒状或纤维状结构,并桥联于相邻的CNx团簇间,伴随着这些桥联结构在径向、轴向的扩展,逐渐演变成新的团簇,并毗连成膜;同时,又不断衍生出新的突起,如此反复,实现了碳氮薄膜的持续增厚或生长.

关键词: CNx薄膜 , 磁控溅射 , 生长 , 突起

光子晶体应用研究进展

闫刚印 , 王继刚

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.09.14

光子晶体是一种具有光子带隙的新型材料，其概念提出比较早，距今已经过了30年。由于光子晶体具有很多新颖的特性，使其成为微纳光子学和量子光学的重要研究领域。随着微加工技术的进步和理论的深入研究，光子晶体在信息光学以及多功能传感器等其他多个学科中也得到广泛应用。本文从理论上详细综述了光子晶体的各种奇异特性，并从各种特性出发，详细介绍近年来光子晶体在光子晶体光纤、反射镜、滤波器、波导、低阈值激光器、多功能传感器、腔量子电动力学、偏振器、量子信息处理等领域的应用研究，并与传统的器件进行性能比较得出光子晶体器件具有无可比拟的优势。最后提出，随着3D打印制造技术的成熟，光子晶体材料必然会推动信息技术的新一轮革命。

关键词: 光子晶体 , 光子带隙 , 非线性效应

炭材料的性质与炭-炭粘接性能关系的研究

王继刚 , 郭全贵 , 刘朗 , 宋进仁

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.04.013

为实现高温条件下炭材料的有效连接,利用陶瓷组元改性酚醛树脂制备了树脂基高温粘接剂,用该粘接剂粘接了4种不同孔隙结构的炭材料,并进行400～1 200℃的高温热处理.利用万能材料试验机考察了上述粘接剂的高温粘接性能,通过压汞仪分析了4种炭材料的孔隙结构及其与粘接性能间的相互关系.结果表明:粘接样品在高温热处理后仍具有较为理想的连接强度;炭材料表面的孔隙率和孔径分布对粘接强度有一定的影响;合适的孔隙率和孔径分布是实现高性能连接的必要条件.

关键词: 炭材料 , 高温粘接 , 孔隙率 , 孔径分布

酚醛树脂基胶粘剂的高温粘接性能

王继刚 , 郭全贵 , 刘朗 , 白世鸿 , 乔生儒

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.12.003

以酚醛树脂为基体,以碳化硼(B4C)粉末为改性填料制备高温胶粘剂,并对碳材料进行粘接.粘接样品在200℃固化后,随即在马弗炉中进行1200℃的高温处理.在1000,1400,1800℃测试粘接样品的高温粘接性能.结果表明,改性酚醛树脂具有较好的高温粘接性能,且随着测试温度的提高,粘接样品的粘接强度随之提高.高温下改性组分结构、形态的变化对酚醛树脂的高温粘接性能有着重要的影响.适量B2O3的形成有利于在粘接界面处形成化学键合力,从而提高界面粘接能力;但B2O3在高温下熔融并呈现为玻璃相,致使破坏应力迅速扩展延伸,从而引起高温环境下粘接强度的迅速降低.随着温度的升高,B2O3玻璃相在粘接胶层中的含量逐渐减少,对高温粘接性能的影响降低,粘接制品的高温粘接性能随之提高,1800℃测试温度下的粘接强度达到5.22MPa.

关键词: 酚醛树脂 , 碳化硼 , 高温粘接 , 改性

石墨高温粘接部件的抗热震性能研究

王继刚 , 郭全贵 , 刘朗 , 宋进仁

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.01.004

以酚醛树脂(Phenol-Formaldehyde Resin, PF)和B4C、SiO2为原料制备了高温粘结剂,并对石墨材料进行高温粘接,同时考察了粘接石墨制品经历ΔT=800℃和ΔT=1000℃温度交变后的抗热震性能.结果表明,用该粘结剂粘接的石墨样品有着优良的抗热震性能,经历数次热震后其强度保持率仍然较高.此外,还对影响粘接样品抗热震性能的因素进行了理论探讨,指出优化原料性质、提高热处理温度、控制胶层厚度等对提高抗热震性能有重要的影响.

关键词: 石墨 , 高温粘接 , 抗热震性能

硅改性酚醛树脂高温粘结部件的粘接强度及导电性能

王继刚 , 郭全贵 , 刘朗 , 宋进仁

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.08.004

以酚醛树脂(Phenol-Formaldehyde Resin ,PF)为粘结剂主体,以硅对其改性配制高温粘结剂,并对石墨材料进行粘接,测试了不同温度(200℃,800℃,1500℃)热处理后的剪切强度和导电性能.结果表明,200℃热处理的样品破坏形式均为石墨基体断裂;8 00℃处理后粘接样品的电阻率大幅度下降(与200℃热处理相比),同时有较高的粘接强度 ;随热处理温度提高至1500℃,粘接强度和电阻率迅速下降.此外,本研究对粘接强度、导电性能与粘结剂结构组成及热处理温度间的关系进行了探讨.

关键词: 高温粘结剂 , 剪切强度 , 导电性 , 热处理