吴刚平
,
李登华
,
杨禹
,
吕春祥
,
张寿春
,
徐耀
,
李秀涛
,
冯志海
,
李志宏
,
吴中华
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60124-4
将聚丙烯腈基炭纤维在石墨化炉中维持定长加热，以模拟炭/炭复合材料制备过程中炭纤维结构的变化，并采用小角X射线散射( SAXS)和高分辨透射电子显微镜( HRTEM)检测石墨化过程中的结构演变。随着温度的提高炭纤维中微孔的平均回转半径、长度、宽度、截面积和体积分数呈现先减小后增大的趋势，并在约2300益出现极小值。炭纤维中孔隙尺寸的变化与炭层片的活动性密切相关。炭层的缩合和有序化导致孔隙率的减小，而炭层在更高温的簇状化导致孔隙尺寸的增大。
关键词:
炭纤维
,
小角X射线散射
,
炭层结构
,
石墨化
宋金亮
,
郭全贵
,
仲亚娟
,
高晓晴
,
冯志海
,
樊桢
,
史景利
,
刘朗
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(12)60002-X
以中间相沥青和添加中间相炭微球的沥青为原料,调整发泡压力和发泡湿度制备沥青泡沫,经1273K炭化和2973 K石墨化,制备了高密度石墨泡沫.为了进一步提高石墨泡沫的密度,采用573 K的沥青反复浸渍炭化未添加中间相炭微球的沥青在1273K下所制的泡沫炭,再经2973K石墨化获得增密度后的石墨泡沫.而后制备了相应石墨泡沫/石蜡复合材料.研究了石墨泡沫热物理性能的影响因素和石墨泡沫/石蜡复合材料的热行为.研究表明:沥青组分、发泡温度和发泡压力决定了石墨泡沫的结构和热物理性能,而石墨泡沫的热导率决定了复合材料的热行为.与石蜡相比,石墨泡沫/石蜡复合材料的热扩散系数提高了768至1588倍.石墨泡沫/石蜡复合材料的潜热与石蜡的质量分数成正比.该复合材料是快速响应电子散热材料的良好选择.
关键词:
高密度石墨泡沫
,
石蜡
,
散热能力提高
李登华
,
吴刚平
,
吕春祥
,
李永红
,
贺福
,
冯志海
,
李秀涛
,
郭玉明
新型炭材料
利用二维小角X射线散射技术(SAXS),结合纤维孔结构解析理论及分形原理得到了炭纤维形成过程中纺丝、预氧化、低温和高温炭化等四个阶段样品的微孔结构信息.结果表明:原丝中孔隙沿纤维轴向择优取向,呈长梭状,其长轴与短轴的平均尺寸分别为24.3 nm和19.2 nm,长径比为1.27.遗留到预氧化阶段的原丝孔洞使得预氧化纤维出现高达1.85的长径比极大值,这可能与原丝线性结构向预氧丝耐热梯形结构转化有关.炭化阶段微孔尺寸迅速减小,长轴、短轴分别达到3.56 nm和2.85 nm左右,长径比也减小至1.24.分形状态研究表明:表面分形维数D_S值介于2.42～2.88之间,且随工艺的进行逐渐增大,低温炭化阶段变化幅度较大,说明各级产品在微观结构上越来越复杂,亦证明低温炭化是促进炭纤维微观结构转变的重要的工艺段.
关键词:
炭纤维
,
微孔
,
分形维数
,
X射线小角散射
苏勇
,
李轩科
,
雷中兴
,
姚承昭
,
左小华
,
袁观明
,
冯志海
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.014
以碳纳米管与液态Fe(CO)5的混合物为催化剂前躯体,加热分解制备出不同Fe/C比的碳纳米管负载铁氧体粒子,并以此为催化剂,采用甲烷催化裂制备出Fe@C/CNT纳米复合粉体.利用XRD,FESEMT和TEM对复合粉体的物相和形貌进行分析,结果表明:纳米复合粉体主要是同碳包覆Fe粒子(Fe@C)和碳纳米管组成,其中的直径在10～250nm之间,包覆层的厚度约5～10nm,并能较好地分散在碳纳米管上.在2～18GHz范围内的电磁参数测试结果表明:制备的复合粉体中Fe/C的比例对材料的电磁参数影响较大.
关键词:
CCTV
,
Fe@C
,
纳米复合粉体
,
电磁特性
冯志海
,
李同起
,
杨云华
,
杨晓光
,
李秀涛
,
徐樑华
,
吕春祥
中国材料进展
针对碳纤维在碳／碳烧蚀防热复合材料中应用的基础问题，论述了不同碳纤维结构、成分、表面特征，及其力学性能和热物理性能的高温演变规律，揭示了碳纤维灰分含量对碳纤维力学性能和热氧化性能的影响。确定了在碳／碳复合材料复合成型过程中，碳纤维结构受基体碳影响的变化规律和碳纤维表面特征对碳／碳材料宏观力学性能的影响。阐明了碳／碳复合材料中碳纤维的力学性能对纤维发生折断烧蚀的阻碍作用和通过控制碳／碳成型最高温度实现提高性能的途径。
关键词:
碳纤维
,
烧蚀防热
,
复合材料
,
碳/碳
谭婷婷
,
王成国
,
井敏
,
冯志海
,
杨云华
,
陈旸
,
谢奔
功能材料
采用场发射扫描电子显微镜、广角X射线衍射、元素分析、高分辨透射电子显微镜对东丽T700S、T700G和东邦UT500 3种碳纤维的表面和断面形貌、化学组成及石墨微晶等微观组织结构进行了表征,比较了这3种碳纤维的微观结构差异,并分析了这些差异对力学性能的影响。结果表明,T700G碳元素含量较高,氮元素含量较低,它的石墨微晶尺寸较大,取向度较高,这是它比T700S拉伸模量高但断裂伸长率低的原因;UT500的表面结构与断面结构不如T700S和T700G好,微晶尺寸也较小,但它的直径略细,而且石墨微晶内（002）晶面排列比T700S和T700G更规整,导致UT500的综合力学性能略优于T700S和T700G。
关键词:
PAN基碳纤维
,
微观组织结构
,
力学性能
卢子兴
,
冯志海
,
寇长河
,
刘振国
,
陆萌
,
麦汉超
,
唐国翌
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.03.024
针对三维四向和五向编织复合材料进行了拉伸实验,从宏观角度研究了它们的力学行为, 获得了这些材料的主要力学性能参数及变形、破坏规律.基于宏观实验, 本文还对拉伸试件断口进行了扫描电镜测试, 从细观角度对编织复合材料的破坏机制作了分析, 得到一些重要结论.这些结果为进一步研究编织复合材料的强度失效问题奠定了实验基础.
关键词:
碳纤维
,
编织结构
,
复合材料
,
拉伸
,
力学性质
徐林
,
杨文彬
,
陈铮
,
张寅
,
赵高文
,
冯志海
,
王俊山
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160126.003
为获得高性能热结构复合材料,以国产T300碳纤维为原料,通过碳布预浸料交替铺层热压及液相浸渍裂解工艺方法制备了一系列二维碳/碳复合材料,并对二维碳/碳复合材料的微观结构特征、力学性能及烧蚀性能进行了测试与分析.研究结果表明:碳布规格及制备工艺对二维碳/碳复合材料力学性能有较大影响,当碳布规格选用八枚缎纹、经过碳化预处理且高温处理温度达到2 300℃时,二维碳/碳复合材料表现出较好的综合性能,拉伸强度和层间剪切强度的最大值分别高达301MPa和12.4 MPa,达到了国际先进水平;在模拟典型服役环境考核状态下,制备的不同规格二维碳/碳复合材料的烧蚀性能基本相当,均未出现由于层间强度偏低而发生的烧蚀揭层现象,表现出较好的烧蚀均匀性和结构可靠性.
关键词:
碳/碳复合材料
,
界面结合强度
,
拉伸强度
,
层间剪切强度
,
烧蚀性能
郑斌
,
黄娜
,
陈聪慧
,
胡胜泊
,
冯志海
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.02.028
利用Image Pro Plus和Photoshop等图像处理软件对三种典型碳纤维样品断面的扫描电镜照片进行了图像分析及处理,使用Matlab对图像进行了数字化处理,计算得到国产1~#及2~#碳纤维样品的圆度分别是0.980和0.809,与,T300碳纤维的圆度0.846有一定差异.通过该方法可以定量化地表征碳纤维表面的物理特征.
关键词:
碳纤维
,
扫描电镜
,
图像处理
,
圆度
