仲亚娟
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李四中
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魏兴海
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高晓晴
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史景利
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郭全贵
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刘朗
新型炭材料
以石墨泡沫(Graphite foam,GF)、炭毡(Carbon felt,CF)和压缩膨胀石墨(Compressed expansed natural graphite,CENG)作为相变储能材料(Phase change material,PCM)石蜡的强化传热载体,制备了三种不同结构炭材料-石蜡相变储能材料体系.采用扫描电镜(SEM)、激光热导仪和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和热性能进行了表征和测试.结果表明:浸蜡后的GF、CF和CENG的热导率分别比纯石蜡的热导率提高了437倍、14倍和25倍;比较三种储能材料体系的储能行为发现,三种储能材料体系的相变潜热分别为42.34 J/g, 48.38 J/g和57.82 J/g.
关键词:
炭材料
,
石蜡
,
相变储能材料
,
热性能
赵建国
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郭全贵
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高晓晴
,
魏兴海
,
史景利
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要立中
,
刘朗
新型炭材料
利用膨胀石墨孔隙结构的吸附性能,制备了石蜡/膨胀石墨相变储能复合材料,用差示扫描热量法研究了其的热性能.结果表明:石蜡/膨胀石墨相变储能复合材料的相变温度不随石蜡含量的改变而变化,但其相变潜热随着石蜡含量的增加而增加、导热性能却随着石蜡含量的增加而小.膨胀石墨的多孔结构对石蜡有很好的吸附性能,石蜡在固-液相变时,末见有液态石蜡的渗出.
关键词:
膨胀石墨
,
石蜡
,
相变材料
赵松
,
史景利
,
魏兴海
,
闫曦
,
刘朗
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.04.009
以沥青基碳单丝为基体,一甲基三氯硅烷为碳化硅前驱体,使用通电加热的冷壁CVD工艺,温度在1 473～1 773 K,制备了碳芯SiC纤维.采用扫描电子显微镜和拉曼光谱对纤维的表面形貌及结构进行了表征,研究了沉积温度对其结构的影响.结果表明,SiC涂层为β-SiC晶型.沉积温度的升高引起了沉积速率的增加以及SiC涂层晶粒尺寸的长大.同时,导致碳芯中心区域发生结构重排,引起了该区域取向度的提高以及晶粒尺寸的减小.
关键词:
化学气相沉积
,
碳芯
,
SiC纤维
,
微观结构
魏兴海
,
刘朗
,
张金喜
,
史景利
,
郭全贵
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.04.010
以天然鳞片石墨、高氯酸、硝酸为原料,采用化学法经插层、水洗、干燥、膨化等工艺过程制备膨胀石墨;以石墨蠕虫的膨胀体积为判据,采用正交实验方法确定工艺参数对石墨蠕虫膨胀体积的影响大小:探讨了反应温度、时间、膨化温度,GIC的挥发分对膨胀体积的影响;利用XRD表征了天然鳞片石墨、酸化石墨、柔性石墨的微观结构;利用EDS确定了插入物为HClO4;并对制备的柔性石墨的力学、电/热性能进行了测试.结果表明:工艺参数影响大小依次为反应温度、高氯酸/硝酸间的配比及反应时间、鳞片石墨/高氯酸间的配比.在较宽的温度范围内(室温～100 ℃),可容易地制备出GIC,且能在低温200 ℃下膨化.以最佳工艺条件:鳞片石墨:高氯酸:硝酸=1 :4:0.15(质量比)制备的GIC,在200 ℃下膨化,可以制备出膨胀体积达360 mL/g的膨胀石墨;在高温900 ℃下膨化,可以制备出膨胀体积达540 mL/g的高倍膨胀石墨.石墨蠕虫经压制成型制备的柔性石墨的抗拉强度、电阻率同其表观体积密度存在密切的相关性,密度增加,抗拉强度增加,电阻率下降;其电阻率与导热率间也存在密切的相关性,电阻率下降,导热率提高,且其导热率高于同电阻率的人造炭/石墨材料的导热率.
关键词:
HClO4-GIC
,
膨胀体积
,
柔性石墨
,
力学性能
,
导电/导热性能
魏兴海
,
刘朗
,
张金喜
,
史景利
,
郭全贵
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.036
以粒径约0.5mm的天然鳞片石墨为宿主材料,以高氯酸液为氧化、插层剂,通过简单的酸液浸泡法直接热氧化转化天然鳞片石墨为膨胀石墨.用浓度为72%(质量分数)的高氯酸液在室温下浸泡天然鳞片石墨1～3min.后,在900下膨化,膨胀体积为549mL/g.以该条件制备的膨胀石墨为前驱体通过冷压成型的方法制备柔性石墨,利用材料万能试验机、微欧计、激光热导仪分别测试了该材料的抗拉强度、电阻率、导热率.实验结果表明:抗拉强度(T)、电阻率(ρ)同密度(d)呈线性正相关,其中T=12.1d-7.6,R=0.977;ρ=-3.97d+11.9,R=0.968.热导率同电阻率呈负相关性.
关键词:
高氯酸
,
膨胀石墨
,
膨胀体积
,
柔性石墨的性能
魏兴海
,
张金喜
,
史景利
,
郭全贵
,
要立中
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.009
以鳞片石墨、硝酸、乙酸酐、高锰酸钾为原料,采用化学法经氧化酸化插层、水洗、干燥、高温膨胀过程制备膨胀石墨,利用正交试验方法确定最佳工艺条件,并对相关影响因素及插层机理作了初步探讨.结果表明:按鳞片石墨∶硝酸∶乙酸酐∶高锰酸钾(质量比)=1∶0.7∶1.5∶0.4,反应时间90 min,反应温度30 ℃～40 ℃的条件可以制备出膨胀体积达478 mL/g的高倍无硫膨胀石墨.相关影响因素的大小依次为:高锰酸钾、硝酸、乙酸酐、反应时间,其中高锰酸钾的影响程度远大于其他三个因素.
关键词:
氧化酸化插层
,
膨胀石墨
,
正交试验
魏兴海
,
查庆芳
,
陈荣耀
,
王红艳
,
崔桂忱
,
卫有存
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.01.008
煤焦油同交联剂苯甲醛在以对甲苯磺酸为催化剂作用下,按质子催化阳离子型缩聚反应机理,生成具有三芳基甲烷型结构特征B阶沥青树脂.硬化后得到的C阶树脂具有优异的耐热性能,可与合成树脂中最耐热的聚酰亚胺树脂相媲美,且成本低廉,并在高温耐热方面优于聚酰亚胺树脂,是一种有发展前景的耐高温廉价沥青树脂.
关键词:
煤焦油
,
耐热性
,
沥青树脂
赵建国
,
魏兴海
,
刘朗
,
郭全贵
,
史景利
,
翟更太
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.006
膨胀石墨具有丰富的网络状微孔结构和石墨微晶的活性表面,因此有较大的比表面积和较高的表面活性.膨胀石墨的孔隙结构可以负载催化剂粒子,是生长纳米碳管的物理基础.以硝酸铁为催化剂前驱体,乙炔为碳源,采用化学气相沉积工艺,可以在膨胀石墨的孔隙结构中生长稠密的纳米碳管.
关键词:
纳米碳管
,
膨胀石墨
,
化学气相沉积
汪向磊
,
郭全贵
,
王立勇
,
魏兴海
,
刘朗
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.23.009
以高密度聚乙烯(HDPE)作为包覆材料，石蜡作为相变材料，膨胀石墨或鳞片石墨作为导热增强剂，通过熔融共混和热压制备了不同石蜡用量的定形相变储能材料。通过实验分析了所制定形复合储能材料的相变温度、相变潜热、热导率等性能。石蜡经过高密度聚乙烯包覆之后，相变焓值下降30％左右(石蜡含量65％(质量分数))。膨胀石墨和鳞片石墨的加入均能提高复合材料的热导率。膨胀石墨含量为10％(质量分数)时，样品的热导率与无导热增强剂样品相比较提高率为594％，而相同质量分数的鳞片石墨热导率提高率仅为83％。由此可见膨胀石墨对复合材料热导率的贡献远远大于同等质量分数下鳞片石墨的贡献。
关键词:
膨胀石墨
,
热导率
,
潜热
,
定形相变材料
