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氧化铝含量对炭/炭复合材料表面碳化硅涂层结构和抗高温氧化性能的影响

郭顺 , 孙本双 , 张武装 , 曾毅

材料保护

炭/炭(C/C)复合材料的抗高温氧化性能多依赖于其表面的碳化硅(SiC)涂层。为了弄清包埋料中氧化铝(Al2O3)的含量对SiC涂层性能及机理的影响,用包埋法在C/C表面制备了SiC涂层。通过x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及高温抗氧化试验,研究了包埋料中Al2O3含量对SiC涂层的显微结构、缺陷(裂纹和孔洞)及抗氧化性能的影响,并从热力学角度探讨了Al2O3对涂层生长的促进机制。结果表明:随着包埋料中Al2O3含量的增加,SiC涂层厚度逐渐增大,其晶粒得到细化,抗氧化性能逐渐变好;过量的Al2O3使SiC涂层在生成过程中产生的CO气体逐渐增多,导致SiC涂层的裂纹和孔洞增多,涂层变得疏松,抗氧化性能逐渐恶化。

关键词: SiC涂层 , Al2O3 , 包埋法 , 抗氧化性 , 显微结构 , 生长机制 , C , C复合材料

SiC涂层对泡沫炭高温抗氧化性能的影响

张志金 , 王富耻 , 于晓东 , 邹优锐 , 李凯 , 栾志强

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.02.015

采用包埋法在中间相沥青基泡沫炭表面生成了一层致密的高温抗氧化碳化硅涂层,研究了SiC涂层对泡沫炭高温抗氧化性能的影响.通过热重分析仪(TG)对有、无SiC涂层的泡沫炭的抗氧化性能变化进行了分析,采用扫描电子显微镜(SEM)分析了SiC涂层的结构和形貌特征变化,同时在1 200℃空气气氛中对SiC涂层的抗氧化性能进行了测试.结果表明:SiC涂层使泡沫炭的抗氧化性能有了显著的提高,并且随着SiC涂层厚度的增加,泡沫炭的抗氧化性能也随之增强.

关键词: 泡沫炭 , 碳化硅涂层 , 包埋法 , 抗氧化

包埋工艺参数对碳/碳复合材料表面SiC涂层致密性的影响

黄敏 , 李克智 , 李贺军 , 付前刚 , 王字 , 许天旱

机械工程材料

采用包埋法在碳/碳(C/C)复合材料表面制备出不同致密度的SiC涂层,用正交试验法系统研究了包埋温度(A)、包埋时间(B)、烧结助剂Ⅰ含量(C)、烧结助剂Ⅱ含量(D)、硅含量(E)等工艺参数对SiC涂层抗氧化性能(用抗氧化性能表征涂层的致密性)的影响.结果表明:研究的包埋工艺参数对SiC涂层抗氧化性能(致密性)影响的显著性从大到小依次为A,C,E,D,B;在A1B1C1DE1工艺条件下所得的SiC涂层最疏松;通过改进参数,在A3B2C4D2E4工艺条件下所得的SiC涂层最致密,该涂层可在1 500℃空气中提供10 h以上的抗氧化保护.

关键词: 碳/碳复合材料 , 抗氧化性能 , SiC涂层 , 包埋法

海藻酸钠固定化根霉脂肪酶的制备及其性质

杨本宏 , 蔡敬民 , 吴克 , 潘仁瑞

催化学报

研究了以海藻酸钠为载体,用包埋法制备固定化德氏根霉(Rhizopus delemar)脂肪酶的条件. 将酶粉和海藻酸钠溶于pH 5.0的HAc-NaAc缓冲溶液,用注射器将此混合液滴入到0.05 mol/L无菌CaCl2溶液中,静置固化45 min, 经过滤、洗涤和干燥后得到球状固定化酶. 固定化酶的活力回收约为34.1%. 酶学性质研究表明,此固定化酶的热稳定性较好. 游离酶在 60 ℃下保温1 h已完全丧失活力,而固定化酶在100 ℃下保温1 h仅损失36.2%的活力,在100 ℃下保温6 h仍可保持46.8%的酶活力. 酶经固定化后,其橄榄油水解反应的最适温度由40 ℃上升至90 ℃, Km值由13.8 mg/ml下降为8.1 mg/ml. 常见有机溶剂对固定化酶的活力影响较小. 将该固定化脂肪酶用于非水溶剂中正戊酸异戊酯的合成,重复使用6次后,固定化酶仍保持95%的酶活力.

关键词: 海藻酸钠 , 包埋法 , 固定化 , 根霉 , 脂肪酶 , 生物催化

C/C复合材料SiC/SiO2涂层的制备及其抗氧化性能

梁武 , 李国栋 , 熊翔

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.05.013

为提高C/C复合材料的抗氧化性能,采用包埋法和低压化学气相法制备了SiC/SiO2涂层.借助XRD、SEM和EDS等测试手段分析了复合涂层的微观结构,并研究了其在l273、1773 K静态空气中的抗氧化性能.结果表明,包埋法制备的SiC涂层具有一定的浓度梯度.低压化学气相法制备的非晶Si02外涂层则有效地封堵了SiC内涂层的的裂纹和孔洞,并解决了SiC涂层在中温区(1073~1473 K)无法形成完整SiO2膜的问题.在l 273、1 773 K静态空气中经10h氧化后,涂层试样的质量损失率分别仅有4.97和0.36 mg/cm2,表现出良好的抗氧化性能.

关键词: C/C复合材料 , 包埋法 , LPCVD , SiC , SiO2 , 抗氧化

表面机械研磨处理对N80套管钢低温渗铝层的影响

黄敏 , 王宇

功能材料

通过表面机械研磨处理(SMAT),采用低温渗铝剂在470℃的相对低温下对N80套管钢进行2h粉末包埋渗铝.分别采用金相显微镜、显微硬度仪、扫描电镜、能谱仪等分析了SMAT对N80套管钢金相组织、渗铝层微观结构和断面元素分布、渗铝套管钢的显微硬度及表面腐蚀形貌的影响.结果表明SMAT90min后,可以在N80套管钢表面形成厚度约为50μm的变形层,变形层内晶粒尺寸明显减小,N80套管钢基体硬度在变形层深度范围内明显提高;与原始N80套管钢渗铝层相比,SMATedN80套管钢渗铝层表面致密,渗层连续,厚度较大,显微硬度增加更为明显.因此,SMAT可以增加N80套管钢低温渗铝层的厚度,改善渗铝层的结构,提高渗铝层对基体的腐蚀防护能力.

关键词: N80套管钢 , 包埋法 , 表面机械研磨处理(SMAT) , 渗铝层

包埋法制备SiC涂层内残留Si的高温抗氧化作用机制

殷玲 , 郭顺 , 张武装 , 曾毅 , 熊翔

复合材料学报

采用包埋法在C/C基体上制备了SiC涂层,借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对涂层的相组成及微观形貌进行了观察和分析,研究了涂层在1500℃静态空气中的氧化行为,并进一步阐述了涂层的抗氧化机制。结果显示:包埋法制备的涂层由α-SiC、β-SiC及游离Si组成,经XRD半定量分析得到不同工艺制备的涂层中游离Si含量不同;游离Si含量越高涂层越致密;氧化性能显示涂层中适量的游离Si有利于涂层的抗氧化,当涂层中游离Si质量分数为1.3%和2.9%时其抗氧化性能均较好,在1500℃静态空气中氧化7h失重率分别为0.19%和0.16%。

关键词: C/C复合材料 , 包埋法 , SiC涂层 , 残余Si , 抗氧化机制

疏水性聚丙烯酸/聚乙烯醇/葡萄糖淀粉酶复合纳米纤维膜的制备及酶学性质

隋春红 , 王程 , 韦雨清 , 翟欢 , 李楠 , 董顺福 , 韩丽琴

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.12.150143

利用混合静电纺丝将葡萄糖淀粉酶(GA)固定于聚丙烯酸(PAA)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜上,并通过鉴定固定化GA的酶学特征检验PAA/PVA可否成为一种优良的酶固定化载体.对其理化性质和酶学特征进行鉴定,经红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征发现,GA可成功包埋于PAA/PVA纳米纤维膜内部;对包裹固定的GA进行酶学性质鉴定,发现固定化GA的最适反应温度为68℃,比游离GA提高了9℃;固定化GA的适用pH值范围明显变宽;热稳定性和存贮稳定性显著增强且可以重复使用.PAA/PVA纳米纤维膜是一种优良的酶固定化载体,可以通过混合静电纺丝包埋法简便地将蛋白质分子固定于其内部,具有一定的应用前景.

关键词: 静电纺丝 , 纳米纤维膜 , 葡萄糖淀粉酶 , 包埋法 , 固定化

包埋法制备TiC内涂层的影响因素分析

焦更生 , 李贺军 , 王闯

功能材料

用包埋法制备了碳/碳复合材料TiC内涂层.对制备涂层的影响因素进行了分析.最终确定的制备条件为制备温度2173K、保温时间为2h、Ti和C的配比为3:1.

关键词: 包埋法 , TiC , 涂层

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