涂建华
,
张利波
,
彭金辉
,
夏洪应
,
马祥元
,
张世敏
,
普靖中
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.03.003
以烟杆和热固性酚醛树脂为原料制备了木质陶瓷,研究了炭化温度对木质陶瓷失重率、体积收缩率、表观密度、开口气孔率和体积电阻率的影响,并通过扫描电镜、激光喇曼光谱和X射线衍射技术对木质陶瓷的微观结构进行了表征与研究.结果表明,木质陶瓷是一种由烟杆生成的无定形炭和酚醛树脂生成的玻璃炭组成的多孔复合炭材料;炭化温度越高,失重率和体积收缩率越大,体积电阻率越小,表观密度和开口气孔率则在973K出现转折点;炭化温度的升高使木质陶瓷中石墨微晶平均层间距d002减小,堆积厚度Lc增加,微晶直径La在973K之后增加;而木质陶瓷的激光喇曼谱图中只出现表征无序结构的D线和表征石墨结构的G线,并且表征无序化度的R值随着炭化温度的升高以973K为分界点先增加后减小;试样在973K之前主要是进行热解反应,之后则是木质陶瓷结构的重排及有序化过程.
关键词:
烟杆
,
酚醛树脂
,
木质陶瓷
,
性能
,
微观结构
马祥元
,
张利波
,
彭金辉
,
张世敏
,
涂建华
,
范兴祥
,
郭胜惠
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2005.06.010
研究了以核桃壳为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭工艺.讨论了活化温度、活化时间和水蒸气流量对活性炭的得率和吸附性能的影响,得到了最佳工艺条件:活化温度为850℃,活化时间为90min,水蒸气流量为0.45L/min,所制备的活性炭得率为20.07%,碘吸附值为1 048.96mg/g,亚甲基蓝吸附值为12ml/0.1g.同时,对水蒸气活化制备活性炭过程的反应机理进行了初步探讨.
关键词:
活性炭
,
核桃壳
,
水蒸气
,
机理
彭金辉
,
张利波
,
张世敏
,
涂建华
,
夏洪应
,
范兴祥
,
郭胜惠
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.01.015
研究了微波加热烟杆氯化锌活化法制备微孔活性炭的新工艺.采用正交试验研究了氯化锌浓度、浸渍时间、微波功率和活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响.最佳工艺条件为ZnCl2浓度25%,浸渍时间36h,微波功率为700W,加热时间为16 min时,所制备的活性炭的碘吸附值为1059.32 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21 mL/0.1g,得率为32.90 %.该工艺将常规加热方法的预热、干燥、炭化和活化简化为一个过程,所需要加热时间仅为传统方法的1/13,产品活性炭的亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的2.33倍.同时测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过BET法计算了活性炭的比表面积,并通过H-K方程、D-A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构.结果表明:该活性炭为微孔型,BET比表面积为1214m2/g,总孔容为0.7387 mL/g,微孔占总孔容74.03%,中孔占24.54%,大孔占1.43%.
关键词:
活性炭
,
微波加热
,
氯化锌
,
孔径分布
,
吸附性能
马祥元
,
彭金辉
,
张利波
,
张世敏
,
夏洪应
,
涂建华
材料导报
氮化铝因具有优良的热传导性能、高的电阻率以及与硅相匹配的热膨胀系数而备受人们关注,是优良的电路基板和电子封装材料.尽管氮化铝具有很多优点,但由于合成温度高、过程控制难、制造成本高而阻碍了它的广泛应用.目前,氮化铝的合成方法主要有铝粉直接氮化法、碳热还原法、化学气相沉积法、自蔓延燃烧合成方法和微波合成法等.概述了氮化铝粉体的几种合成方法,以及其反应机理、制造工艺、各工艺优缺点和各种方法的国内外最新研究动态,指出微波合成法具有较好的应用前景.
关键词:
氮化铝
,
合成
,
粉体
涂建华
,
张利波
,
彭金辉
,
普靖中
,
张世敏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00986
采用X射线衍射和激光喇曼光谱, 研究了以烟杆和酚醛树脂为原料制备木质陶瓷炭化过程中结构的变化特征. 研究结果表明, 炭化温度的升高可以使木质陶瓷XRD谱图中衍射峰增加, 强度增大, 同时木质陶瓷中石墨微晶的平均层间距d002减小, 堆积厚度L c增加, 微晶直径 L a在973K出现转折点; 木质陶瓷的喇曼光谱图为典型的类石墨炭材料的喇曼谱图, 只出现了表征无序结构的D线和表征石墨结构的G线, 且表征无序化度的二者积分强度比R值随炭化温度的升高先增后减, 而根据Tuinstra-Koenig 经验式计算得到的微晶直径L a值表现出与R值相反的规律; 两种分析方法的结果较为一致, 均表明木质陶瓷结构在973K发生根本改变, 说明喇曼光谱有望成为木质陶瓷结构的快速测试方法.
关键词:
木质陶瓷
,
structure
,
X-ray diffraction
,
Raman spectroscopy
夏洪应
,
彭金辉
,
张利波
,
涂建华
,
马祥元
,
张世敏
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2006.07.011
进行了以烟杆废弃物为原料、木焦油为主的复合黏结剂、二氧化碳为活化剂制备颗粒活性炭的研究.系统地研究了活化温度、活化时间、二氧化碳流量等因素对烟杆基颗粒活性炭活化效果的影响,得到了该试验条件下最佳工艺条件:活化温度为900℃,活化时间为100min,二氧化碳流量为0.5L/min.该工艺条件下制备的颗粒活性炭碘吸附值为901.36mg/g,亚甲基蓝吸附值为80ml/g,活性炭得率为38.53%.同时,测定了该活性炭氮吸附,通过BET计算了活性炭的比表面积,并通过密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构.结果表明:制备的活性炭为微孔型,BET比表面积为947.81m2/g,总孔容为0.48ml/g.
关键词:
颗粒活性炭
,
烟杆
,
制备
,
活化
涂建华
,
张利波
,
彭金辉
,
张世敏
,
普靖中
,
夏洪应
高分子材料科学与工程
采用显微激光喇曼光谱,考察了以热固性酚醛树脂为原料制备玻璃炭过程中碳结构的变化特征,通过对样品的喇曼光谱图进行分析,详细讨论了炭化温度对玻璃炭结构的影响.结果表明,773 K以上制备的样品其一级喇曼光谱D线波数在1346 cm-1～1354 cm-1之间,G线在1591 cm-1～1599 cm-1之间,且根据二者的积分强度比计算得到样品的无序度R值随温度升高而减小;同时利用Tuinstra-Koening 经验式计算得到样品中石墨微晶的大小,是随温度升高而从1.86 nm增加到3.28 nm;说明随炭化温度的升高有利于玻璃炭结构无序度的减小,以及微晶尺寸的增大;进一步分析发现,在773 K～973 K间是炭化发生最快的阶段,而1173 K～1373 K和1573 K～1773 K温度区间则是玻璃炭结构转变较快的阶段.
关键词:
酚醛树脂
,
玻璃炭
,
喇曼光谱
,
结构
涂建华
,
张利波
,
彭金辉
,
普靖中
,
张世敏
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.04.036
采用X射线衍射和激光喇曼光谱,研究了以烟杆和酚醛树脂为原料制备木质陶瓷炭化过程中结构的变化特征.研究结果表明,炭化温度的升高可以使木质陶瓷XRD谱图中衍射峰增加,强度增大,同时木质陶瓷中石墨微晶的平均层间距d002减小,堆积厚度Lc增加,微晶直径La在973K出现转折点;木质陶瓷的喇曼光谱图为典型的类石墨炭材料的喇曼谱图,只出现了表征无序结构的D线和表征石墨结构的G线,且表征无序化度的二者积分强度比R值随炭化温度的升高先增后减,而根据Tuinstra-Koenig经验式计算得到的微晶直径La值表现出与R值相反的规律;两种分析方法的结果较为一致,均表明木质陶瓷结构在973K发生根本改变,说明喇曼光谱有望成为木质陶瓷结构的快速测试方法.
关键词:
木质陶瓷
,
结构
,
X射线衍射
,
喇曼光谱
朱明
,
洪杰
涂料工业
doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2011.05.002
涂膜开裂是常见的涂膜弊病,长期以来,是涂料配方设计要考虑解决的问题.涂膜开裂存在多种模式,根据毛细管理论,存在颗粒比表面积和不发生开裂的最低成膜厚度之间的关系.文章研究了不同的乳液粒径、不同的填料粒径和最低成膜厚度的关系,并对数据进行拟合.结果表明:颗粒的比表面积大小直接决定了不发生开裂的最低成膜厚度,比表面积越大,最低成膜厚度越薄.两者之间经过数据拟合符合经验公式y=1116x-1.7,为配方开发人员进行理论计算和预测提供了依据.
关键词:
毛细管理论
,
比表面积
,
最低成膜厚度
,
涂膜
