真空浸渍制备膨胀石墨基C-C复合材料及其甲醛吸附性能

膨胀石墨复合活性炭的制备研究
王艳素;贾晓玲;生晓光
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2012(026)0z1
【摘要】以膨胀石墨为复合模板,分别与椰壳基活性炭、中间相活性炭微球及石油焦基活性炭在超声波振荡混合条件下制备膨胀石墨/活性炭复合材料.结果表明,由于膨胀石墨具有独特的类蠕虫状结构,能为活性炭材料提供较好的接触环境,改善了活性炭颗粒接触的结构缺陷,提高了复合材料的导电性和储电荷性能.
【总页数】3页(P209-211)
【作者】王艳素;贾晓玲;生晓光
【作者单位】河北大学化学与环境科学学院,保定071002;河北大学化学与环境科学学院,保定071002;河北大学化学与环境科学学院,保定071002
【正文语种】中文
【相关文献】
1.活性炭/膨胀石墨复合材料的制备、表征及其对罗丹明B的吸附性能 [J], 付猛;刘鹏;陈志刚
2.膨胀石墨-活性炭负载CeO2／TiO2复合材料的制备及其处理苯酚的性能 [J], 苗峙;陈志刚;刘成宝;陈丰;付猛;陈红
3.一步浸渍化学活化法制备膨胀石墨/活性炭复合材料 [J], 程相乐;陈志刚;刘成宝;王振邦;段小涛
4.负载纳米TiO2膨胀石墨/活性炭复合材料的制备及其性能 [J], 段晓涛;陈志刚;刘
成宝;王振邦
5.膨胀石墨复合活性炭的制备研究 [J], 王艳素;贾晓玲;生晓光;
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真空压力浸渗制备C_(sf)/AZ91D复合材料的高温变形力学与组织演变行为研究镁合金具有密度低、比强度与比刚度高、阻尼性能和电磁屏蔽性能好等优点,但作为结构材料其较低的弹性模量、硬度和耐磨性限制了其工程应用。

镁基复合材料的出现弥补了镁合金性能的不足,其中高性能碳纤维增强镁合金复合材料以其高强度、高模量、高耐磨性和低热膨胀系数等优异性能,正逐渐成为航空航天、汽车和电子等行业最有希望采用的一种镁基复合材料。

特别是短切碳纤维增强镁基复合材料因具有制备成本低、力学性能各向同性以及可进行二次加工等优点,已成为当前镁基复合材料的重要研究方向。

但是为了获得镁基复合材料结构件一般还需对其进行二次成形,由于碳纤维增强镁基复合材料的延展性和塑性变形能力较差,给其制件的生产和应用带来较大困难。

因此,为了改善短切碳纤维增强镁基复合材料塑性成形能力,有必要深入开展其高温塑性变形行为及其变形机理方面的研究。

本文在以下几个方面展开了研究:采用湿法成形制备了性能优良的短切碳纤维预制体。

考虑到镁合金液态下易燃、易蒸发的特点,设计开发了镁合金熔炼保护装置,采用真空压力浸渗法制备了体积分数15%的短切碳纤维增强镁基复合材料(C_sf/AZ91D),为后续高温压缩变形试验奠定了基础,同时也为进一步优化C_sf/AZ91D复合材料制备工艺提供了实验参考。

通过等温恒应变速率压缩试验研究了C_sf/AZ91D复合材料在初熔点温度下的高温塑性变形行为。

根据试验结果定量分析了复合材料流变应力随变形温度、变形量和应变速率的变化规律。

通过与镁合金塑性变形行为的对比,分析了C_sf/AZ91D复合材料大塑性变形中的应变软化机理。

计算C_sf/AZ91D复合材料应变速率敏感指数和表观变形激活能,分析了复合材料与镁合金高温塑性变形机理的差异。

性能分析PROPERTY ANALYSIS航空制造技术·2009年增刊118[摘要] 以碳纤维整体毡为预制体，采用化学气相渗透法（CVI ）制备出低密度碳/碳复合材料，再分别采用液相硅渗透工艺（LSI ）制备出密度为2.1g/cm 3的碳/碳-碳化硅复合材料（C/C -SiC ），及先驱体转化工艺（PIP ）制备出密度为1.9g/cm 3的C/C -SiC 。

对2种工艺制备的C/C -SiC 力学性能进行了比较，结果表明：PIP 工艺制备的C/C -SiC 弯曲强度为287MPa ，明显高于LSI 工艺制备的弯曲强度155MPa 。

关键词: C/C-SiC 液相硅渗透工艺 先驱体转化工艺 化学气相渗透工艺[ABSTRACT] The C/C composites of low density are fabricated by chemical vapor in fi ltration (CVI) with in-tegral carbon felts with carbon fi ber as prefab. On the basis of the low density C/C composites, the C/C-SiC compos-ites with the density of 2.1g/cm 3 are prepared by liquid sili-con in fi ltration (LSI), and the C/C-SiC composites with the of density 1.9g/cm 3 are prepared by precursor infiltration and pyrolysis (PIP). The result shows that bend strength of the C/C-SiC composites prepared by PIP is 287MPa, which is better than that of 155MPa of the composites prepared by LSI.Keywords: C/C-SiC LSI PIP CVI碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（C/SiC ）因具有高强度、高硬度、抗氧化、抗蠕变以及高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良、热膨胀系数和相对密度较小等特点，在航空航天等高温热结构材料方面有着广泛的应用前景[1-2]。

浸渍金属碳石墨的性能和应用的报告，600字
浸渍金属碳石墨结构是将金属元素与碳石墨连接起来的一种新型结构，它具有优良的性能和多样的应用领域。

性能上，浸渍金属碳石墨具有优异的耐温、耐化学腐蚀、耐电磁屏蔽、耐湿、低线膨胀等性能，可以满足一般工业用途要求；其弹性模量比碳石墨结构2~3倍的高，可大大提高该结构的强度和稳定性；其表面比非浸渍金属碳石墨具有更高的硬度、坚硬性，提高了结构的耐磨性。

应用方面，浸渍金属碳石墨广泛应用于化工、石油、电力、冶金、汽车、航空航天等诸多领域，有着重要的经济价值。

在化工领域中，浸渍金属碳石墨用于制备高性能滤材、泵壳、设备管道等，可以承受高压、低温、高温、抗老化，可以有效防止化工原料的污染；
在石油领域，浸渍金属碳石墨用于构筑石油和天然气输送管道，其优异的性能使得它可以长时间在恶劣的环境中工作，从而提供安全的输送功能；
在电力领域，浸渍金属碳石墨被广泛用于室温空调、传动部件、耦合器、绝缘子、隔爆器等，具有良好的耐电磁屏蔽和绝缘性能，可以降低冷热损失；
在冶金领域，浸渍金属碳石墨可以用于构筑用于铸铁、合金熔化炉，对熔化化合物具有特殊的快速加热和冷却效果；
在汽车和航空航天领域，浸渍金属碳石墨可用于构筑容器件、轴、叶片、制动盘、弹簧以及汽车零部件等，其优异的耐磨性和耐腐蚀性，可以提高汽车和航空航天设备的性能与使用寿命。

总之，浸渍金属碳石墨具有优异的性能和多样的应用领域，能够满足各行业需求，极大地改善了产品的性能，将成为未来工业发展的重要驱动力。

文章编号：1001-9731（2015）增刊（Ⅰ）-0152-04C/C-SiC复合材料模压成型工艺与性能研究*赵伟1，2，朱波2，施正堂1，曹伟伟2（1．浙江亚太机电股份有限公司，杭州311203；2．山东大学材料科学与工程学院，碳纤维工程技术研究中心，材料液固结构演变与加工教育部重点实验室，济南250061）摘要：利用碳纤维编织布为增强体，采用混合粉料模压成型工艺制备C/C-SiC复合材料，分析了各个因素对C/C-SiC复合材料密度及强度影响的大小以及显著性。

研究表明，树脂与石墨粉比例和纤维含量对C/ C-SiC复合材料密度的影响比较大，而硅粉含量以及配比浓度的影响较小且基本相同；同时树脂与石墨粉比例这一因素对C/C-SiC复合材料强度影响也非常显著。

并且随着树脂含量的减少，C/C-SiC复合材料强度降低。

关键词：C/C-SiC复合材料；模压成型；制备中图分类号：TB332文献标识码：A DOI：10．3969/j．issn．1001-9731．2015．增刊（Ⅰ）．0341引言C/C-SiC复合材料，即碳纤维增强碳-碳化硅双基体复合材料，具有高比强度、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等优异的性能，目前广泛应用于航天飞机的热防护系统、飞机刹车片、光伏热场等领域［1-2］。

C/C-SiC复合材料的制备方法主要有两种：（1）化学气相渗透法（chemical vapor infiltration，简称CVI），将气相先驱体（甲烷、丙烯、丙烷或者天然气等碳氢气体）送达多孔碳纤维预制体中，使先驱体在碳纤维表面发生裂解，形成碳基体，形成多孔C/C复合材料。

之后将含硅先驱体（如三氯甲基硅烷）输送到多孔C/C复合材料孔隙内，形成C/C-SiC复合材料［3-4］；（2）熔体浸渗法，将多孔C/C复合材料包埋于硅粉中，加热到硅熔点以上，使熔融硅浸渗入C/C复合材料孔隙并与基体碳反应生成碳化硅，形成C/C－SiC 复合材料［5-6］。

膨胀石墨插层碳复合材料制备及气敏性能研究张伟君;刘颖;张晓臣;宋美慧;阚侃【摘要】通过制备膨胀石墨插层碳复合材料（EG-C），研究了复合材料的气敏性能。

SEM、XRD、Raman 和 BET 等表征结果表明：EG-C 复合材料呈三维多级结构，具有较大的比表面积。

在室温下，EG-C 薄膜传感器对 NH3具有较好的气敏响应，可以用作气敏材料或复合气敏材料的碳基骨架。

%The expanded graphite-carbon (EG-C) intercalation composites for gas sensing application are studied in this paper. The characterized results of SEM, XRD, Raman and BET indicated that the three-dimensional hierarchical structure EG-C composite exhibits a large specific surface area. The EG-C thin film sensor has good gas sensing response to NH3 at room temperature, which could be used as gas sensitive materials or carbon skeleton of composite gas sensitive materials.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】3页(P9-11)【关键词】膨胀石墨;复合材料;氨气;传感器【作者】张伟君;刘颖;张晓臣;宋美慧;阚侃【作者单位】黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020;黑龙江省科学院，哈尔滨 150080;黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020;黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020;黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020【正文语种】中文【中图分类】O613.7;O647.2半导体气体传感器通常由敏感元件、转换元件及检测器件所组成。

第十一章碳/碳复合材料（C/C）11.1 碳/碳复合材料概述碳/碳(C/C) 复合材料是由碳纤维及其（碳毡或碳布）增强的碳基复合材料，其组成元素只有一个，即碳元素。

如表1 所示，C/C 具有许多优异的性能。

如密度低、高热导性、低热膨胀系数以及对热冲击不敏感等。

特别是高温下的高强度和模量，其强度随着温度的升高而升高以及高断裂韧性、低蠕变等性能，使C/C 成为目前唯一可用于高温达2800 °C 的高温复合材料。

碳/碳复合材料具有碳元素所特有的耐烧蚀、抗热震、高导热率和低膨胀系数等性能。

其导热性在常温下可与铝合金比拟；热膨胀系数远比金属低；同时具有最好的生物相容性。

碳/碳复合材料另一重要性能是其优异的摩擦磨损性能。

碳/碳复合材料中的碳纤维微观结构为乱层石墨结构，其摩擦系数比石墨高，因而提高了复合材料的摩擦系数。

石墨因其层状结构而具有固体润滑能力，可降低摩擦副的摩擦系数。

通过改变基体碳的石墨化程度就可以获得摩擦系数适中而又有足够强度和刚度的碳/碳复合材料。

11.2 碳/碳复合材料的的制备工艺11.2.1 碳/碳复合材料的预成型体和基体碳预成型体：预成型体是一个多孔体系，含有大量空隙。

如三维碳/碳复合材料中常用的2-2-3 结构的预成型体中的纤维含量仅有40%，也就是说其中空隙就占60%。

•碳/碳复合材料的预成型体可分为单向、二维和三维，甚至可以是多维方式（图11–3），大多采用编织方法制备。

在制备圆桶、圆锥或圆柱等预成型体时需要采用计算机控制来进行编织。

基体碳：典型的基体碳有热解碳（CVD 碳）和浸渍碳化碳。

前者是由烃类气体的气相沉积而成；后者是合成树脂或沥青经碳化和石墨化而得。

11.2.2 碳/碳复合材料的制备工艺1）CVD（CVI）工艺原理CVD（CVI）经历以下过程：1）反应气体通过层流向沉积基体的边界层扩散；2）沉积基体表面吸附反应气体，反应气体产生反应并形成固态和气体产物；3）所产生的气体产物解吸附，并沿边界层区域扩散；4）产生的气体产物排除。

微正压ICVI制备C/C复合材料及其结构与性能研究的开题报告一、选题背景及意义C/C复合材料是一种由碳化材料（C）和碳纤维（C）组成的复合材料，具有质量轻、高强度、高模量、耐高温、抗腐蚀等优点，广泛用于高温结构件、航空航天及汽车等领域。

目前，C/C复合材料的制备方法主要包括化学气相沉积法、化学气相浸渍法和热解碳化法等，但是这些方法存在一些问题，例如制备过程复杂、能耗高、生产周期长等。

因此，开发一种新的制备方法具有重要的意义。

微正压ICVI（Infiltration of Carbonizable Vapors into preform）法是一种新型的C/C复合材料制备方法，其主要特点是在微正压条件下将碳化气体渗透到预先制备好的纤维增强复合材料中，可以得到具有较好性能的C/C复合材料。

目前关于微正压ICVI法的研究还比较少，因此，对该方法进行深入研究具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容及目标本研究的主要内容是基于微正压ICVI法制备C/C复合材料，对其结构和性能进行系统研究。

首先，制备不同配比的预制件；然后，采用微正压ICVI法制备C/C复合材料，并对其表面形貌、结构组成、力学性能和热性能等进行测试和分析；最后，优化制备工艺，进一步提高C/C复合材料的性能。

本研究的目标是建立微正压ICVI法制备C/C复合材料的体系，探索其影响因素，并深入研究其结构和性能，寻求有效的改进方法，提高C/C复合材料的性能，为其在航空航天、汽车等领域的应用提供基础支撑。

三、研究方法和技术路线1. 制备不同配比的预制件。

2. 搭建实验机组，进行微正压ICVI法制备C/C复合材料的实验研究。

3. 采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、拉伸试验等方法，分析C/C复合材料的微观形貌、结构组成、力学性能和热性能。

4. 分析微凝胶处理、预热处理、渗透碳化温度、渗透碳化压力等因素对C/C复合材料性能的影响。