李赛赛
,
梁峰
,
李发亮
,
王军凯
,
宋健波
,
张海军
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2017.01.009
为制备出分散性好、粒径分布均匀且产率高的炭微球,运用正交试验,采用水热炭化法,以葡萄糖为碳源、聚丙烯酸钠为分散剂,对炭微球的制备工艺条件进行优化.结果表明:反应温度是影响炭微球粒径和产率的主要因素;当反应温度为180℃,反应时间为12 h,葡萄糖浓度为0.7 mol·L-1以及分散剂加入量为0.5％(ω)时,可制备出平均粒径约为420 nm,产率高达91％的单分散炭微球.
关键词:
葡萄糖
,
水热炭化法
,
炭微球
,
反应温度
,
反应时间
,
分散剂
,
正交试验
牛梅
,
杨雅茹
,
王欣
,
薛宝霞
,
张莹
,
戴晋明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.002
采用原位聚合法制备了以碳微球(Carbon microspheres,CMSs)为囊芯,聚对苯二甲酸乙二醇酯为囊壁的胶囊碳微球(PCMSs),并利用熔融共混法制备了PCMSs/PET复合材料,研究了制备工艺对PCMSs形貌、包覆率以及阻燃性能的影响.结果表明,当PTA与EG质量比为1∶10,反应温度为140℃,反应时间为7h,催化剂含量2％,乳化剂用量1％时,PCMSs的包覆率及PCMSs/PET复合材料的LOI值均达到最大,其包覆率为36.2％,PC-MSs/PET复合材料的LOI值提高到29.8％.
关键词:
碳微球
,
原位聚合
,
胶囊化
,
阻燃
杜思红
,
付晓亭
,
王成扬
,
乔志军
,
陈明鸣
材料导报
以马铃薯淀粉为原料,采用磷酸氢二铵进行稳定化处理,然后通过炭化制得了淀粉基炭微球.采用SEM、TEM、XRD和N2吸附实验对所制得的炭微球的形貌和结构进行了表征.研究表明,实验所制备的炭微球成功地保持了原料淀粉的天然球形形貌,其碳质结构具有典型的无定形结构特点,但在其无序结构周围存在着一些炭微晶.炭微球的BET比表面积为554 m2/g,总孔容为0.26 cm3/g.同时,通过FT-IR对磷酸氢二铵的稳定化机理进行初步的分析,结果表明,磷酸氢二铵对淀粉的化学脱水反应具有较好的催化作用,有利于淀粉在稳定化、炭化过程中保持原有球形颗粒结构.
关键词:
磷酸氢二铵
,
马铃薯淀粉
,
稳定化机理
,
炭微球
牛梅
,
薛宝霞
,
李静亚
,
王欣
,
张莹
,
戴晋明
高分子材料科学与工程
通过化学氧化法合成聚苯胺,并利用原位聚合法将聚苯胺(PAN)包覆在碳微球(CMSs)上,采用熔融共混法制得阻燃聚苯胺包覆碳微球/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料(CMSs-PAN/PET).采用扫描电镜、红外光谱仪、热重和氧指数仪等,对其形貌结构、分散性、热稳定性能、阻燃性能和力学性能进行了分析和研究.结果表明,聚苯胺包覆后的CMSs-PAN与原始CMSs相比,在PET基体中的分散性得到提高,CMSs-PAN/PET的拉伸强度比CMSs/PET提高了28.1％;与纯PET相比,CMSs-PAN/PET复合材料的热稳定性明显提高,其极限氧指数达到32.1,提高了10.4.
关键词:
聚苯胺
,
碳微球
,
阻燃性
,
分散性
林丽霞
,
卫英慧
,
侯利锋
,
杨丽景
材料导报
分别以球墨铸铁和石墨为原料,采用机械球磨法成功制备了碳微球.采用XRD、SEM等测试手段对产物进行了形貌分析和结构表征,结果表明,所制备的碳微球产量高,并且以石墨为原料所得产物的颗粒大小均匀、分散性好.对碳微球进行了低温N_2吸附分析,结果表明,产物主要为介孔结构含有少量微孔,且具有较大的比表面积.
关键词:
碳微球
,
铸铁
,
石墨
,
球磨
薛宝霞
,
牛梅
,
张莹
,
王欣
,
杨雅茹
,
戴晋明
高分子材料科学与工程
以碳微球(CMSs)、碳纳米管(MWNTs)、碳微球(CMSs)与碳纳米管(MWNTs)复配的3种材料,通过熔融共混法分别对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行阻燃改性,制备出不同纳米碳材料阻燃PET复合材料.采用极限氧指数(LOI)法、垂直燃烧法、热重分析、扫描电镜等方法,测试和表征了CMSs/PET、MWNTs/PET、CMSs/MWNTs/PET复合材料的阻燃性能、热稳定性能、分散性及力学性能.结果表明,质量分数为1％的CMSs可使PET的LOI明显提高到28.9％,但对其抗熔滴性能的改善并不明显;同质量分数的MWNTs的添加,可有效提高PET的抗熔滴性能,其熔滴数由原PET的24 d/min减少为6 d/min;且CMSs与MWNTs具有协同阻燃效应,当两者的质量比为1∶2时,CMSs/MWNTs/PET的LOI为27.3％,且其熔滴数仅为4d/min;三者的垂直燃烧级别都由原PET的V-2级上升为V-0级,热稳定性都有所提高,但力学性能都有一定程度的下降.
关键词:
碳微球
,
碳纳米管
,
阻燃
,
抗熔滴
,
复配
郝亚敏
,
杨维佳
,
闫翎鹏
,
杨永珍
,
刘旭光
,
许并社
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.05.06
随着材料技术的不断发展,纳米银逐渐进入研究者的视野,由于其具有高表面能、量子尺寸效应及体积效应,因而在光学材料、电化学材料、生物传感器材料和抗菌材料等领域得到了广泛的应用.采用一步水热法,以葡萄糖为碳源、硝酸银为银源,在水热温度190℃的条件下制备出三明治结构的银碳复合材料,该材料同时实现了碳微球对银纳米粒子的包覆与负载.利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X-射线衍射仪及热重分析仪等检测手段表征了产物的形貌和结构特征.结果表明:在水热条件下碳微球同时实现了对银纳米粒子的包覆与负载;所得三明治结构复合物表面含有大量含氧官能团且表面显负电性;热重分析表明复合物的含银量约为5.51％.抗菌实验分析表明样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性,可以作为抗菌材料.
关键词:
水热法
,
碳微球
,
银纳米粒子
,
包覆
,
负载
薛宝霞
,
牛梅
,
李京京
,
杨雅茹
,
戴晋明
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.150
采用熔融共混法与阻燃剂复配法制备了MWNTs/CMSs/PET复合材料.通过扫描电镜(SEM)、极限氧指数法(LOI)、UL94垂直燃烧法、锥形量热仪(Cone)及热重红外联用分析仪(TG-IR)表征了样品的结构、阻燃性能及热降解行为,分析了MWNTs/CMSs阻燃PET材料的阻燃机理.结果表明,当MWNTs/CMSs添加量为1％(质量分数),MWNTs与CMSs质量比为1∶1/2时,二者可有机地结合为一个整体,有利于MWNTs/CMSs在PET基材中发挥协同阻燃作用.与纯PET及CMSs/PET相比,MWNTs/CMSs/PET能有效降低火灾危险性.MWNTs/CMSs阻燃PET主要是通过MWNT与CMSs两者的协同作用延缓PET热裂解行为,一方面MWNTs在其燃烧时可在PET表面形成致密的网络状炭层结构,减少了熔滴的产生;另一方面CMSs其燃烧时在PET表面形成湍流炭,以此阻止氧气和热量进入PET内部,同时释放出不燃气体CO2以降低周围环境中可燃气体的浓度,阻止燃烧的继续进行,最终实现了MWNTs/CMSs/PET材料的良好阻燃.
关键词:
复合材料
,
阻燃机理
,
PET
,
多壁碳纳米管
,
碳微球
古毓康
,
曹磊
,
万勇
,
高建国
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160459
采用绿色水热制备方法,以葡萄糖为前身化合物一步制得直径在400~500 nm、尺寸均匀的单分散微碳球,采用扫描电子显微镜、红外光谱等手段对微碳球的表面形貌及化学特性进行表征,利用多功能摩擦磨损试验机考察了微碳球作为润滑油添加剂在铝合金–钢摩擦副的减摩耐磨特性,探讨了微碳球的润滑作用机理.结果表明:将微碳球作为液体石蜡和商用机油润滑添加剂可以显著提高铝合金–钢摩擦副上的摩擦学性能,这主要是因为在滑动过程中微碳球可能进入到接触区,阻止摩擦副之间的直接接触,并起到纳米滚珠作用.
关键词:
摩擦学性能
,
微碳球
,
润滑油添加剂
,
铝合金
