刘树和
,
白朔
,
李峰
,
孙可伟
材料导报
主要介绍了CVD碳包覆工艺、包覆层种类和物理性质(结构、含量和分布)对电极材料电化学性能(首次容量、首次库仑效率、循环和倍率充放电性能等)的影响,在此基础上提出了尚需深入研究的问题,并对CVD法碳包覆改性电极材料的发展趋势和前景进行了讨论.
关键词:
锂离子电池
,
电极材料
,
热解炭
,
纳米碳管
,
化学气相沉积
韦静
,
张建辉
表面技术
目的研究人工心瓣热解碳涂层与基体结合强度的影响因素,从而分析提高人工心瓣寿命的途径。方法通过改进的剪切试验法,得到人工机械心瓣热解碳涂层/石墨基体的平均界面剪切结合强度。利用有限元分析软件ANSYS建立三维模型,对人工机械心瓣热解碳涂层/石墨基体的界面剪切应力进行分析,将分析结果与试验结果进行对比。利用ANSYS验证不同涂层厚度以及不同涂层弹性模量的情况下,界面剪切应力的变化情况。结果试验所得的平均界面剪切结合强度为5.535 MPa,有限元分析得到的平均结合强度值为5.98 MPa。随着涂层厚度的增加,涂层与基体结合强度降低；随着涂层弹性模量的增加,涂层与基体结合强度增大,但弹性模量并非越大越好,应有一个合适的值。结论ANSYS分析是准确的。制备热解碳涂层时,应尽量薄一些,热解碳的弹性模量相对石墨应尽量大一些。
关键词:
人工机械心瓣
,
热解碳涂层
,
石墨
,
界面结合强度
,
有限元分析
魏国平
,
朱伯铨
,
李享成
,
马铮
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.04.002
为了提高酚醛树脂的残炭率并优化热解炭的结构和性能，将 Ni（NO3）2·6H2 O 按1∶100的质量比掺入热固性酚醛树脂中制备 Ni 掺杂酚醛树脂，经200℃固化后，分别在不同气氛（埋炭和 Ar 气氛）和不同温度（600、800、1000和1200℃）下保温3 h 炭化，然后检测其残炭率，并借助差示扫描量热仪、X 射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜、透射电镜表征其热分解特征及其热解炭的抗氧化性、物相组成和显微结构。结果表明：1）Ni 掺杂酚醛树脂在800和1000℃的残炭率均比未掺杂酚醛树脂的提高较多；2）随炭化温度的升高，Ni 掺杂酚醛树脂热解炭逐渐向石墨化碳结构方向演化；3）Ni 掺杂酚醛树脂经1000℃炭化形成的热解炭中有大量直径50～100 nm、长度可达几十微米的多壁碳纳米管；4）在 Ar 气氛中炭化更有利于碳纳米管的生成，并且热解炭具有更高的残炭率和结晶度；5）1200℃炭化形成的热解炭的抗氧化性显著提高，氧化峰值温度比未掺杂酚醛树脂的提高约84℃。
关键词:
酚醛树脂
,
镍掺杂
,
炭化
,
热解炭
,
碳纳米管
,
抗氧化性能
罗绍华
,
田勇
,
唐子龙
,
武聪
,
张中太
稀有金属材料与工程
分别以5种含碳有机物为碳源,通过固相热裂解法制备了5种LiFePO_4/C复合正极粉体材料,利用XRD和拉曼光谱表征了复合粉体中碳的结构.复合材料含有单一的磷酸铁锂相,裂解碳以无定型形式存在.不同裂解碳D、G拉曼峰的强度有所不同,其比值R反映了石墨化程度的强弱.对于石墨化程度高的LiFePO_4/C复合正极材料,其电子电导性能高,反映在电池容量性质上就是电池容量高.比较不同有机前驱体对复合正极材料的作用效果,聚乙烯醇是较佳的选择.
关键词:
磷酸铁锂
,
热裂解碳
,
正极材料
,
锂离子电池
于澍
,
黄伯云
,
熊翔
,
张传福
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00651
对等温CVD和热梯度CVD沉积所得不同结构的炭/炭复合材料, 不同刹车速度下的摩擦磨损性能进行了研究. 其中等温CVD所得的a、b材料分别是粗糙层结构和光滑层结构, 热梯度CVD沉积所得的c材料是前两者的混合结构. 摩擦试验在实验室规模的MM-1000摩擦试验机上进行. 试验表明:随着刹车速度的增大, a材料的摩擦系数随着速度的提高而不断上升, 在15m·s-1处达到峰值, 然后下降趋于一稳定值; b、c材料的曲线变化比较一致, 在20m·s-1处均出现峰值, 然后摩擦系数下降趋于一稳定值. 无论何种材料, 当摩擦系数峰值出现时, 距摩擦面1mm、外径3mm深处的温度均显示在250℃左右. 随着刹车速度的增加, 炭/炭复合材料的磨损加大, 但速度达30m·s-1时的氧化失重均<28m·s-1的氧化失重.
关键词:
热解炭
,
microstructure
,
braking speed
,
worn surface
张伟刚
,
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.11.02
采用体积含量分别为7.1％和14.2％的两种碳纤维各向同性针刺毡为预制体，研究了预制体内部初始碳纤维表面积与自由体积比值（ A/V值）对热解碳的等温等压化学气相渗透动力学以及热解碳织态结构变化的影响。实验研究以22.5 kPa纯甲烷为碳源气体，沉积温度为1095℃，气体平均停留时间0.1 s，沉积时间从20 h到120 h不等。热解碳沉积后测量了 C/C复合材料的表观密度、开气孔率、热解碳的真密度及其内部分布。利用正交偏光显微镜测试了热解碳的织态结构。研究结果表明，热解碳的初始沉积过程主要受气相-表面形核机制控制，随着致密化的进行，逐渐转变为表面生长机制。这种从形核到表面生长机制的转化，导致了热解碳的织态结构相应地从低织构向中织构、最后到高织构的转化。上述沉积机制和结构的变化，都是由于碳纤维编制体初始A/V值的不同以及由于热解碳不断沉积导致的A/V值的不断增大引起的。增大碳纤维编制体的初始A/V值，可以导致这些转化在致密化过程中提前发生。上述结果能够很好地证明以前相关研究的结论。
关键词:
热解碳
,
化学气相渗透
,
压汞仪孔隙率测试
,
光学显微镜
,
织态结构
马沛燃
,
伍林
,
童坤
,
易德莲
,
秦晓蓉
,
胡盼
,
胡适
,
孟向楠
,
曾萧
高分子材料科学与工程
通过配位反应,将镍离子结合在酚醛树脂结构中,得到镍改性酚醛树脂,实现了催化剂前驱体在树脂中的均匀分散.通过红外光谱仪和紫外分光光度计初步确定了镍离子在树脂中的配位结构.采用激光拉曼光谱仪对高温热解炭晶体结构进行表征.结果表明,镍改性酚醛树脂热解炭中有石墨烯生成,炭的结晶度提高.通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜对热解炭的形貌和微观结构进行了表征,进一步表明镍改性酚醛树脂热解炭中有石墨烯生成且为少数层石墨烯.
关键词:
镍改性酚醛树脂
,
合成
,
结构
,
热解炭
,
石墨烯
张守阳
,
颜夏峰
,
李贺军
,
李伟
,
郭领军
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.09156
以密度0.47g/cm3的碳毡为预制体,乙醇为前驱体,氮气为载气,在1125℃,压力为20kPa的条件下,用等温压力梯度化学气相渗透法,经114h致密化,制备出密度为1.67g/cm3的炭/炭复合材料.经测试,材料的弯曲强度为137MPa.偏光显微分析显示:该材料各区域沉积的基体热解碳组织结构均为高织构,其消光角为19.5°～20.5°,石墨化处理后测得热解碳的d 002为0.3362nm.断口扫描电子显微分析结果也进一步证实获得的热解碳组织为高织构.表明乙醇是一种极具潜力的制备炭/炭复合材料的前驱体.
关键词:
炭/炭复合材料
,
乙醇
,
化学气相渗透
,
热解碳
,
组织结构
许健
,
汤哲鹏
,
彭雨晴
,
顾传青
,
Koyo Norinaga
,
李爱军
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150528
本研究在炭/炭复合材料热解炭基体织构形成与转化的模型基础上,基于石墨微晶片层的表面结构特点,建立了蜂窝结构的热解炭沉积表面几何模型,并运用Monte Carlo方法模拟了在等温等压化学气相渗透(CVI)过程中热解炭基体沉积的动力学过程,研究了预制体比表面积(As/VR)和入口气体分压对热解炭微观结构的影响.通过数值模拟并结合已公开发表的实验结果发现,在CVI工艺过程中一定的压力条件下,通过控制As/VR可以获得不同织构的热解炭,预制体的As/VR存在两个临界值,靠近反应器入口处的临界值为1.45 m-1和8.9 mm-1,靠近反应器出口处的临界值为0.3mm-1,当As/VR处于这两个临界值之间时,系统主要沉积高织构热解炭;在同一As/VR且压强小于30 kPa的条件下,通过控制反应气体压强的值也可以得到不同织构的热解炭,并且压强也存在一个临界值,当压强大于这个临界值时,系统主要沉积高织构热解炭.
关键词:
Monte Carlo模拟
,
炭/炭复合材料
,
热解炭
,
蜂窝结构
,
比表面积
,
入口气体分压
