闫志巧
,
陈峰
,
张红波
,
熊翔
功能材料
以AR中间相沥青为原料,采用中间相沥青自发泡法在初始发泡压力为3MPa、发泡温度在390～450℃范围内制备了4种炭泡沫.利用SEM观察了炭泡沫的孔隙结构,并测定了其体积密度、抗压强度和导热系数,考察了发泡温度对炭泡沫结构及性能的影响.结果表明,采用较低的发泡温度(＜430℃)可以消除大的孔隙缺陷;当发泡温度为410℃时,炭泡沫导热系数最高,为0.256W/(m·K).
关键词:
中间相沥青
,
炭泡沫
,
导热系数
陈峰
,
张红波
,
熊翔
,
闫志巧
材料导报
炭泡沫是具有广阔应用前景的新型炭材料,自出现起就成为炭材料研究中的热点.以中间相沥青基炭泡沫为重点,介绍了炭泡沫的发展历史和研究进展,总结了现有炭泡沫制备技术,包括发泡剂发泡法、模板法、中间相沥青自发泡法和限空间法等,概述了炭泡沫的性能和应用前景,并展望了其发展方向.
关键词:
炭泡沫
,
中间相沥青
,
多孔材料
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
,
黄伯云
稀有金属材料与工程
研究了Ta-C化合反应生成TaC的过程.热力学计算结果表明,Ta-C反应受动力学过程控制,反应初期易生成中间相的Ta2C.动力学分析结果表明,Ta-C反应过程符合缩核反应模型,C的扩散为反应的控制步骤.首先,C向Ta中扩散形成间隙固溶体,进一步转变为Ta2C相,C过量时最终形成TaC.树脂炭和热解炭与Ta粉经1800℃反应后,均生成晶粒细小、结晶度高、呈多边形状的致密TaC层.炭纤维和Ta粉2300℃热处理实验表明,由于发生了C向Ta中扩散而生成TaC.
关键词:
TaC
,
热力学
,
动力学
,
扩散
,
缩核反应
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
,
黄伯云
稀有金属材料与工程
研究了Ta-C化合反应生成TaC的过程.热力学计算结果表明,Ta-C反应受动力学过程控制,反应初期易生成中间相的Ta2C.动力学分析结果表明,Ta-C反应过程符合缩核反应模型,C的扩散为反应的控制步骤.首先,C向Ta中扩散形成间隙固溶体,进一步转变为Ta2C相,C过量时最终形成TaC.树脂炭和热解炭与Ta粉经1800℃反应后,均生成晶粒细小、结晶度高、呈多边形状的致密TaC层.炭纤维和Ta粉2300℃热处理实验表明,由于发生了C向Ta中扩散而生成TaC.
关键词:
TaC
,
热力学
,
动力学
,
扩散
,
缩核反应
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
,
黄伯云
中国有色金属学报
Ta有机溶剂浸渍C/C复合材料经热处理后可制备TaC均匀分布的C/C-TaC复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜技术研究了Ta有机溶剂热处理转变生成TaC的过程.研究表明:在热处理过程中,Ta有机溶剂先转变为氧氟化钽(TaO2F)和Ta2O5等中间相;在1 500℃热处理后,Ta全部转变为TaC.热力学计算表明,C还原Ta2O5生成TaC的温度为1 109℃,与1 200℃热处理后TaC的X射线衍射结果一致.
关键词:
Ta有机溶剂
,
C/C复合材料
,
热处理
陈峰
,
张红波
,
熊翔
,
闫志巧
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01184
以AR中间相沥青为原料, 采用中间相沥青自发泡法在发泡压力为0.1、3.0MPa, 发泡温度为450℃的条件下制备了两种不同体积密度的炭泡沫CF-1和CF-2. 将CF-1经过10h和70h化学气相沉积热解炭(CVD PyC)处理后得到炭泡沫CF-1-PC1和CF-1-PC2. 测定了炭泡沫的抗压强度和导热系数, 利用SEM和光学显微镜观察了炭泡沫的孔结构, 考察了CVD PyC对炭泡沫结构及性能的影响. 研究结果表明, CVD PyC处理可以增加炭泡沫韧带宽度, 封填孔壁微裂纹; 沥青炭和热解炭之间无明显界面, 结合良好; 经过CVD PyC 处理后得到的CF-1-PC1和CF-1-PC2的体积密度、抗压强度、导热系数分别为: 0.196g·cm-3、1.89MPa、0.314W·m-1·K-1和0.461g·cm-3、11.93MPa、1.581W·m-1·K-1.
关键词:
炭泡沫
,
CVD PyC
,
mesophase pitch
,
properties
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
陈峰
,
刘根山
,
黄伯云
新型炭材料
采用化学气相沉积法(CVD)和刷涂法在C/SiC复合材料表面制备抗氧化涂层.该涂层由致密的CVD SiC层和多孔的Mo-Si层交替组成,其结构从里到外为:CVD SiC层→Mo-Si层→CVD SiC层→Mo-Si层→CVD SiC层.涂层试样于1400℃的氧化实验和1400℃<=>100℃的热震实验结果表明:在氧化和热震过程中,涂层均保持完整,没有出现脱落和掉块等失效现象.经1400℃、150h氧化后,涂层试样的失重率仅为0.25%,失重速率为6.61×10-6g·cm-2·h-1.在热震过程中,涂层试样基本保持氧化增重.经25次和50次热震后,涂层试样的弯曲强度保持率分别为95.73%和81.61%.SiC/Mo-Si复合涂层具有优异的抗氧化和抗热震性能,可对C/SiC复合材料提供1400℃、长时间的氧化防护.
关键词:
C/SiC复合材料
,
化学气相沉积碳化硅
,
刷涂
,
抗氧化涂层
,
抗热震性能
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
黄伯云
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01151
以针刺整体炭毡为预制体, 采用CVD+MSI工艺制备了C/SiC复合材料, 借助XRD和SEM研究材料的微观组织, 通过等温氧化失重和非等温热重分析研究材料的氧化反应动力学和反应机理. 结果表明: MSI工艺所制备的C/SiC材料致密度高, 物相组成为类石墨结构的C、反应生成的SiC和残留Si. 其等温氧化反应机理: 第Ⅰ阶段为反应控制, 第Ⅱ和Ⅲ阶段为扩散和反应共同控制; 材料的非等温氧化过程呈现自催化特征, 氧化机理为随机成核, 氧化动力学参数为: lgA=8.752min-1, Ea=169.167kJ·mol-1. 与C/C材料相比, C/SiC材料有较差的低温氧化性能和稳定的高温氧化性能, 这与MSI的工艺特征密切相关.
关键词:
C/SiC复合材料
,
melt silicon infiltration
,
C/C composites
,
oxidation kinetics and mmechanism
,
TG analysis
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
李江鸿
无机材料学报
采用Ta有机溶剂浸渍C/C复合材料,经固化、热处理制备C/C-TaC复合材料.研究发现:在2MPa浸渍压力下,Ta有机溶剂易于浸渍C/C复合材料和固化;1500℃热处理后,Ta有机溶剂全部转变为TaC,其尺寸细小,结晶度高,呈颗粒状或聚集成团簇均匀分布在热解炭层面上;1800和2000℃热处理后的TaC形貌与1500℃热处理后的相似,Tac颗粒无明显长大现象.Ta有机溶剂转化生成Tac的机理研究表明:热处理过程中,Ta有机溶剂先生成中间相的氧氟化钽,转变为Ta2O5后,再与C还原-化合生成TaC.
关键词:
C/C复合材料
,
liquid phase infiltration
,
TaC
,
morphology
闫志巧
,
熊翔
,
肖鹏
,
黄伯云
功能材料
Ta2O5是重要的介电材料和光波导材料.从前驱体的选择方面综述了化学气相沉积法制备Ta2O5薄膜的研究进展,说明了五卤化钽和Ta金属有机化合物对CVD过程的影响,对这两类前驱体的优缺点进行了比较和评述,讨论了Ta2O5的生成机理,并对其发展方向作了简要的展望.
关键词:
化学气相沉积
,
Ta2O5
,
薄膜
,
五卤化钽
,
金属有机化合物
