张旺玺
,
梁宝岩
,
王艳芝
,
张艳丽
,
孙玉周
,
穆云超
人工晶体学报
利用高温反应烧结在不同结构碳材料表面热蒸发进行二氧化硅(SiO2)晶体的外延生长.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)分析和研究了碳材料表面生成物的物相组成与显微形貌,探讨了SiO2晶体的外延生长机理.研究结果表明,不同结构碳材料表面能外延生长SiO2晶体,但形态不同.在碳纤维表面形成颗粒和短晶须状SiO2晶体,在石墨片上形成凸起团聚状SiO2晶体,而在金刚石表面首先形成了Si-O涂层,然后在Si-O涂层上生长棒状SiO2体.碳材料外延生长SiO2晶体是首先通过热蒸发法使Si沉积到碳材料表面,然后Si与体系中的O反应形成SiO2晶核,在不同结构碳材料表面生长SiO2晶体.
关键词:
热蒸发法
,
碳材料
,
二氧化硅
,
异质外延生长
刘凤珍
,
范增杰
,
王金清
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.14
石墨烯是仅由一个原子层厚的C原子构成的二维纳米碳材料,具有独特的光学、电学、力学和热学等性质,在生物医药、生物传感器、透明导电薄膜、电子器件、能源存储和催化等领域展现出巨大的应用前景,使其成为纳米生物医学领域研究的热点.目前有关石墨烯及其衍生物的研究主要集中在其物理学、化学和材料学领域,而石墨烯及其衍生物在生物医学领域的研究工作才刚刚开始.简述了石墨烯的特性、制备方法以及在生物医学领域的最新进展,包括生物成像、药物和基因载体、光热治疗、抗菌材料及组织工程支架等,并就该领域未来的发展进行了展望.
关键词:
石墨烯
,
碳材料
,
生物医学
,
展望
陈少杰
,
张教强
,
苏力宏
,
寇开昌
材料保护
炭材应用广泛,但在高于500℃的有氧气氛中氧化迅速,其结构和性能受到严重影响.为此,采用光聚合巯基/乙烯基聚硅氮烷(PSN-1)陶瓷先驱体在炭材料表面裂解制备抗氧化陶瓷涂层,采用偏光显微镜和X射线衍射技术探讨了涂层对炭材抗氧化性能的影响.结果表明:先驱体溶液浓度为30%时浸渍效果最好;加入质量比(Ti/PSN-1)为1/10～1/5的钛粉时,制备的涂层抗氧化性能最佳,恒温氧化120 min后,失重率仅为18%;最佳的浸渍/裂解循环次数为3次,恒温氧化120 min,失重率为15%;聚硅氮烷经高温裂解后最终生成氮化硅陶瓷.
关键词:
巯基/乙烯基陶瓷先驱体
,
炭材料
,
抗氧化
,
陶瓷涂层
黄丽
,
赵莹莹
,
王卫敏
,
唐睿
,
史忠旗
,
王继平
机械工程材料
以中间相炭微球为碳源,丙烯酰胺为凝胶体系,采用凝胶注模成型工艺制备炭坯体材料;设计了分批添加炭微球结合球磨处理以提高浆料中国相含量的方法;研究了凝胶注模成型工艺对炭微球浆料分散性、黏度、固相含量、凝胶反应及固化和干燥过程的影响.结果表明:在水基浆料中添加相对中间相炭微球质量分数为1％的分散剂,调节pH值到13时,浆料中的颗粒均匀分散、稳定存在;采用分批添加和球磨处理可以增大浆料中的固相含量,最高达到75％,此时浆料的黏度最大,为1.822Pa·s;随着引发剂用量的增大,诱导时间和凝胶反应时间急剧缩短,而催化剂用量对其影响不大,最终选择每30 mL浆料添加0.4 mL引发剂,0.6mL催化剂为宜;浇注前浆料充分真空除气以及干燥起始阶段用酒精置换温坯中的水分是保证炭坯体表面光洁、不开裂的关键因素.
关键词:
中间相炭微球
,
凝胶注模
,
炭材料
,
固相含量
,
凝胶反应
刘连梅
,
翁巍
,
彭慧胜
,
丁辛
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.02.01
与传统平面型超级电容器的两维结构不同，纤维状超级电容器具备独特的一维结构，使它不但具备传统超级电容器的高功率密度、快速充放电和长循环寿命等优势，还可以满足微型化、集成化和柔性化的可穿戴要求。自纤维状超级电容器问世以来，为了优化它的性能并促进其能够真正实际应用，研究人员陆续开展了持续的研究工作。首先介绍了纤维状超级电容器的工作原理，并讨论了基于不同制备方法构建的平行、缠绕和同轴3种结构的纤维状超级电容器，进而重点根据电极材料的不同对纤维状超级电容器进行了分类比较，详细讨论了其柔性、稳定性和比电容等相关性能。列举出纤维状超级电容器的几个发展方向，最后提出了该领域依然存在的问题并给出了它未来的研究方向。
关键词:
纤维状超级电容器
,
碳材料
,
可穿戴
,
储能器件
张中伟
,
甄强
,
郑锋
,
鲁飞
,
南策文
,
李榕
,
王俊山
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64345-5
C/C复合材料广泛应用于航空航天等领域，但在高温环境中极易氧化，可以通过基体改性改善其抗氧化性能，而ZrC作为氧化抑制剂应用已取得良好效果。通过高温热压烧结的方法制备了ZrC/C复合材料的平板模型样品；碳基体的石墨化程度随着烧结温度的升高而增加，2273 K烧结的样品中观察到了明显的层状结构；研究了高温下 Zr 元素在碳基体中的扩散行为，得到 Zr 元素在碳基体中扩散的一般表达式为D=3.382×10?11× exp[2.029×105(RT)]。Zr元素在碳基体中的扩散会导致微观区域内碳的过饱和并析出石墨结构的碳，而Zr元素在扩散中和周围无定形碳生成碳化物再析出碳的过程促进了碳基体的石墨化。
关键词:
ZrC
,
C/C复合材料
,
扩散
,
石墨化
