王富成
,
赵雷
,
方伟
,
何漩
,
梁峰
,
陈辉
,
杜星
,
陈欢
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.020
为提高酚醛树脂结合铝碳砖常温强度并降低其成本,用碱木素替代部分苯酚,以碱木素含量、催化剂量和缩聚反应时间为因素,以合成的碱木素改性酚醛树(LPF)作结合剂的铝碳砖烘干后的常温抗折强度为考核指标,通过正交试验设计分析各因素对合成LPF的影响程度依次为:碱木素含量＞催化剂含量＞缩聚反应时间.用逐次回归分析预测合成LPF的最佳工艺条件为:碱木素含量10％(质量分数)、催化剂含量2％(质量分数)、缩聚反应时间2.5h.该最佳工艺合成的LPF结合铝碳砖的常温抗折强度达18.2 MPa,比商业酚醛结合铝碳砖常温抗折强度(16.1 MPa)提高13％,其物理性能也较商业酚醛树脂结合铝碳砖优.
关键词:
碱木素
,
改性酚醛树脂
,
铝碳耐火材料
,
正交试验
,
回归分析
王富成
,
赵雷
,
方伟
,
何漩
,
梁峰
,
陈辉
,
陈欢
,
杜星
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(15)60187-1
不加金属催化剂,以碱木素酚醛树脂( LPF)和硅粉作为原料在低温条件下合成SiC纳米线。利用SEM、TEM、XRD表征样品的形貌及显微结构,用热力学方法分析反应条件对SiC纳米线生长的影响。结果表明,SiC纳米线在1100℃左右开始生长,其由气-液-固生长机理控制,同时其生成温度比用商业酚醛树脂作为原料低。生成的SiC纳米线的直径为30~100 nm并沿晶面的[111]方向生长。碱木素酚醛树脂中的无机盐在热解炭化过程中原位形成熔盐并起着液相催化剂球滴的作用,促进SiC纳米线的生长,并提出合成SiC纳米线的生长机理模型。
关键词:
SiC纳米线
,
生长机理
,
微观结构
,
原位熔盐
方伟
,
赵雷
,
梁峰
,
陈辉
,
龚仕顺
,
雷中兴
,
陈欢
新型炭材料
以木质素磺酸钙为原料,部分替代苯酚,合成具有良好水溶性的木质素改性酚醛树脂( LPF),并在其合成过程中将催化剂前驱体六水硝酸镍(NNH)加入到LPF体系中制备出硝酸镍复合木质素改性酚醛树脂(NLPF),经200°C×24 h固化后,于还原气氛下经800°C×3 h、1000°C×3 h、1200°C×3 h炭化处理,制得NLPF热解炭。探讨催化剂Ni在NLPF复合体系中的分散性,采用X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜分析NLPF热解炭的晶体结构及显微结构。结果表明,催化剂Ni均匀分散在NLPF复合体系中；NLPF热解过程中NNH被还原成单质Ni,其催化作用使热解炭中生成了结晶程度高的直线型碳纳米管,且呈网状相互交织,均匀的排布在热解炭气孔中；随着NNH添加量的增加,NLPF热解炭的石墨化程度提高,碳纳米管的生成量和直径增加；升高炭化温度同样可以增加碳纳米管的生成量,并使其长度增长。
关键词:
木质素改性酚醛树脂
,
催化剂
,
热解炭
,
碳纳米管
陈欢
,
赵雷
,
梁峰
,
杜星
,
陈辉
,
方伟
,
陈玉龙
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.005
为了改善刚玉-尖晶石浇注料的抗热震性,以板状刚玉、烧结镁铝尖晶石、活性α-Al2O3微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,添加十二烷基苯环酸钠和水性高分子泡沫为造孔剂,制备了含多孔基质的刚玉-尖晶石浇注料.研究了泡沫加入量(2 kg的原料中分别加入0、100、150、200、250、300 mL泡沫)对刚玉-尖晶石浇注料1 550℃烧后试样的常温物理性能、抗渣渗透性能、抗热震性及显微结构的影响.结果表明:1)引入一定量的泡沫,耐火浇注料基质中可形成分布均匀、圆球形的单分散气孔,但当泡沫加入量为300 mL时,其基质部分的圆球形的单分散气孔减少,并且基质部分结构疏松;2)当泡沫加入量为0、100、150、200 mL时,对试样的抗渣性和常温物理性能无显著影响,但加入量为250、300 mL,会明显降低试样的抗渣性和力学性能;3)多孔基质结构有效地阻止了裂纹的生长,改变了裂纹的扩展方向,提高了其抗热震性.综合考虑刚玉-尖晶石浇注料的各项性能,泡沫的合适加入量为2 kg的原料中加入200 mL.
关键词:
刚玉-尖晶石浇注料
,
泡沫
,
多孔基质
,
抗热震性
刘楠
,
唐纲岭
,
陈再根
,
侯宏卫
,
姜兴益
,
陈欢
,
胡清源
功能材料
以烟草花叶病毒(TMV)为模板,在溶液中进行纳米金的生长,制备得到一维TMV-纳米金复合材料.将TMV-纳米金复合材料以其悬浮液的形式加入肯塔基参比卷烟的滤嘴中,以吸烟机对其进行CO释放量的检测,结果表明,在TMV-纳米金复合材料添加量很低的情况下(约0.25mg/支),即可降低20.40%的卷烟CO释放量,透射电镜、紫外-可见吸收光谱、热重分析表征结果表明,TMV模板可对纳米金进行有效的粒径控制和高效负载,这也是TMV-纳米金复合材料在添加量很低的情况下即可有效降低卷烟CO释放量的原因所在.
关键词:
烟草花叶病毒
,
纳米金
,
复合材料
,
烟草减害
,
CO催化剂
陈辉
,
王玺堂
,
赵雷
,
梁峰
,
方伟
,
杜星
,
陈欢
材料导报
以稻壳灰为主要原料,羧甲基纤维素钠和黏土为结合剂和增塑剂,采用传统机压方法,制备了稻壳灰基多孔陶瓷.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等对样品进行表征.研究了成型压力以及烧成温度对样品性能的影响.结果表明,以稻壳灰为主要原料,采用半干法机压成型,可以制备体积密度0.6～1.1 g/cm3、显气孔率50％～75％和耐压强度2.5～12.5 MPa的高性能稻壳灰基多孔陶瓷.当成型压力在5～20 MPa时,体积密度随压力增加显著增大,当压力大于40 MPa后体积密度增加不明显.稻壳灰基多孔陶瓷内孔隙组成主要有两种方式,其一为原料颗粒间堆积形成的孔隙,另一种为稻壳本征多孔结构.随着成型压力增加至25MPa,稻壳的本征织构也开始坍塌或破坏.烧成温度对稻壳灰基多孔陶瓷的体积密度影响不大,但可以提高陶瓷的耐压强度.当成型压力为90 MPa、烧成温度在1400℃时,样品的体积密度为1.1 g/cm3,耐压强度可达12.5 MPa.
关键词:
稻壳灰
,
多孔陶瓷
,
本征多孔结构
,
显微结构
方伟
,
赵雷
,
梁峰
,
雷中兴
,
陈辉
,
陈欢
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.02.002
为了降低酚醛树脂的生产成本并提高其低温结合强度，以木质素磺酸钙为原料部分替代苯酚，以氢氧化钠为催化剂，合成了木质素改性酚醛树脂（LPF），并将其作为结合剂用于镁碳砖的制备，通过研究不同木质素磺酸钙用量（其质量分数分别为10％、20％、30％、40％、50％）、不同催化剂用量（外加质量分数分别为1％、2％、3％、4％、5％）以及不同反应时间（分别为1、1．5、2、2．5、3 h）合成的LPF对镁碳砖200℃24 h烘后常温性能的影响，优化了LPF的合成工艺条件，同时对比了LPF结合和传统酚醛树脂结合镁碳砖于200℃24 h烘后和1200℃3 h处理后的常温物理性能和高温抗折强度。结果表明，适于制备镁碳砖的LPF的最佳合成工艺条件为：木质素磺酸钙质量分数为30％，催化剂质量分数为1％，反应时间为2 h。用最佳工艺合成的LPF制备的镁碳砖，经200和1200℃分别处理后的体积密度为2．84和2．82 g·cm-3，显气孔率为9．6％和14．6％，抗折强度为17．8和6．4 MPa ，耐压强度为72．3和48．7 MPa；1400℃下的高温抗折强度为7．3 MPa。与传统酚醛树脂结合镁碳砖相比，其性能均有所提高。
关键词:
木质素磺酸钙
,
改性酚醛树脂
,
镁碳砖
,
强度
薛文平
,
杜伟强
,
孙红乐
,
陈欢
黄金
doi:10.11792/hj20140817
以废弃花生壳为原材料，经微波微炭化制备成硬质的花生壳纤维炭，表述了原材料随着温度在150～350℃的逐步升高，由淡黄色先变成黑色又进一步变成灰白色试验现象，研究了花生壳的质量损失规律及炭化产率，测试了约3 cm2长方表面积的纤维炭拉力由2．63 kg减小为0。静态吸附仪和SEM电镜测试表明，250℃微波炉烧制的花生壳纤维炭表面积相对较小，孔径和孔体积较大。采用该硬质的花生壳纤维炭为吸附催化载体，再利用流化床处理含氰废水。水处理试验结果表明：流速在150 mL/min时对氰化物处理效果最好；当流化床循环时间为150 min时微炭化温度为250℃的花生壳纤维炭对氰化物去除率最高；使用10％磷酸活化后的花生壳纤维炭处理含氰废水效果较好，去除率较高。
关键词:
花生壳纤维炭
,
微波微炭化
,
流化床
,
含氰废水
雷冰
,
胡胜楠
,
朱学康
,
陈欢
材料开发与应用
采用电位测试、极化曲线、循环伏安等测试对比评价了316L和254SMo两种不锈钢波纹管的耐蚀性;采用实验室加速点蚀试验、实海浸泡腐蚀试验等方式测试评价了316L和254SMo两种波纹管在海洋腐蚀环境下的腐蚀适用性.研究结果显示,254SMo在海水环境下的耐蚀性能优于316L的,选用254SMo不锈钢制作波纹管将显著提高产品在海水环境下耐蚀性,具有更高的抗腐蚀安全性.
关键词:
波纹管
,
316L
,
254SMo
,
腐蚀适用性评价
