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添加剂对聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料结构和性能的影响

采用单体原位聚合法制备了三种聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料.通过XRD、FT-IR和TEM对产物进行结构表征,探讨了未加添加剂及分别以NaOH和十二烷基苯磺酸钠为添加剂制得的聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料的结构与性能的差别.结果表明,未加添加剂和以NaOH为添加剂时产物为非晶态的剥离型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料;而以十二烷基苯磺酸钠为添加剂时可得到具有层状有序结构的插层型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料.插层型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料的导电和电化学性能优于剥离型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料,它们的提高归因于聚吡咯分子链共轭程度的增加.

关键词: 聚吡咯 , 氧化石墨 , 原位聚合 , 纳米复合材料 , 添加剂

乙酰丙酮铁为催化剂源在碳纤维表面生长碳纳米管的工艺研究?

罗战军 , 陈惠 , 巫静 , 吴琼 , 刘洪波 , 许小曙 , 边宏

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.22.016

以乙酰丙酮铁为催化剂源,三甘醇为溶剂,通过溶剂热法在碳纤维表面负载催化剂前驱体,在 H2与 N2中一定温度下进行还原,采用化学气相沉积法在碳纤维表面生长碳纳米管。研究了催化剂的负载条件和碳纳米管的生长条件,采用 XRD、FTIR、RAMAN对乙酰丙酮铁在三甘醇中反应在碳纤维表面负载催化剂前驱体产物进行分析,用 SEM、TEM对催化剂前驱体粒子及碳纳米管的形貌进行表征。结果表明：催化剂前驱体为粒径30 nm左右的Fe3 O4颗粒,当催化剂的还原温度为415℃、还原时间为60 min时,Fe3 O4颗粒还原成纳米 Fe颗粒；当碳纳米管的生长温度为750℃、生长时间为30 min、气流体积比为V(N2)∶V(H2)∶V(C2 H2)=50∶10∶10时能在碳纤维表面生长出形貌均一、管径为30~60 nm的碳纳米管。

关键词: 纳米铁颗粒 , 碳纳米管 , 化学气相沉积(CVD) , 四氧化三铁 , 碳纤维

炭纤维/尼龙12复合粉体的制备及选择性激光烧结行为

吴琼 , 陈惠 , 巫静 , 夏笑虹 , 许小曙 , 边宏 , 刘洪波

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.035

采用液相氧化法对PAN基短切炭纤维进行表面改性，再与尼龙12混合，采用选择性激光烧结成形技术制备炭纤维/尼龙12复合粉体试样。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征炭纤维改性前后的表面状态、复合粉体的分散状况及烧结试样的断口形貌。探讨了复合粉体的烧结行为及烧结试样的力学性能与孔隙率的关系。结果表明，改性炭纤维表面的含氧基团在激光烧结时热分解产生气体，导致烧结试样孔隙率较高、力学性能较差。改性炭纤维经高温热处理可以在保留炭纤维表面粗糙度的同时有效降低烧结试样的孔隙率，与未改性炭纤维/尼龙12试样相比，拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均有不同程度的提高。

关键词: 炭纤维 , 尼龙 12 , 液相氧化 , 选择性激光烧结 , 力学性能

炭化温度对竹炭粉粒电磁波吸收性能的影响研究

张东升 , 江泽慧 , 邓丛静 , 周娣 , 刘洪波 , 杨丽

材料导报

在隔绝空气条件下对毛竹进行500℃、600℃、700℃、800℃、900℃的炭化处理,采用XRD、SEM、网络矢量分析仪对竹炭形貌、结构、电磁波吸收性能进行研究.结果表明,一方面升高炭化温度可促进竹炭中石墨微晶的生长和提高石墨层面排列的规整性,从而提高竹炭的电导率,另一方面通过改变炭化温度可调节竹炭介电常数和磁导率,进而改善其电磁波吸收性能;炭化温度为800℃的竹发,吸收频段较宽,电磁波吸收效果最好,因此,竹炭粉粒是一种同时存在电损耗和磁损耗的轻质电磁波吸收剂,不规则的外形和大量孔径不同的孔隙所产生的内反射作用有利于提高其电磁波吸收性能.

关键词: 竹炭 , 炭化温度 , 吸收剂 , 吸波性能

添加剂对煤沥青的改性作用及沥青焦性能的影响

刘洪波 , 张红波 , 谢学华 , 陈刚

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2001.02.008

通过考察添加剂加入量与煤沥青的甲苯不溶物含量、软化点、析焦量以及所得沥青焦的抗氧化性和石墨化活性的关系，探讨了添加剂对煤沥青的改性作用及其对沥青焦性能的影响。实验结果表明：在煤沥青中加入适当的添加剂可提高煤沥青的甲苯不溶物含量和析焦量，加入添加剂的煤沥青炭化后所得沥青焦的抗氧化性和石墨化活性均得到显著提高，但氧化残余物含量有所上升。该沥青焦经2300℃高温石墨化处理后仍表现出优良的抗氧化性。

关键词: 煤沥青 , 沥青焦 , 添加剂 , 性能

炭化温度对酚醛树脂基活性炭孔结构及电化学性能的影响研究

夏笑虹 , 刘洪波 , 陈杰 , 石磊 , 何月德

功能材料

以酚醛树脂为炭前驱体,KOH作活化剂,通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的活性炭材料.N_2吸附测试表明随着炭化温度降低,活性炭材料比表面积先增大后减小,孔容则不断增大.其中,550℃炭化样品与KOH反应活性最佳,可制得比表面积为2983m~2/g,总孔容为1.58cm~3/g,中孔孔容达到0.59cm~3/g的活性炭材料.采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能,结果表明,PF550活性炭材料电容性能最佳,在有机电解液中100mA/g充放电时,比电容达到160F/g,电流密度增大50倍容量保持率达到82%,显示出良好的功率特性;活性炭材料中存在一定比例的中孔不仅可以改善电极材料的功率特性,而且可以提高微孔的利用率.

关键词: 酚醛树脂 , 炭化温度 , 孔结构 , 电化学性能

采用QES系统提升铸坯质量的方法

高仲 , 柯磊 , 徐少平 , 刘洪波

连铸

针对某钢厂连铸坯曾出现的质量问题(中间裂纹、三角区裂纹、中心偏析和中心疏松),通过运用动态配水和铸坯质量跟踪与判定系统(QES),以及优化现场设备工作状态和强化工艺操作,使其铸坯质量得到明显改善.本文以分析铸坯中间裂纹为例,介绍了QES系统持续改进铸坯质量的方法,展现QES系统提升铸坯质量的全过程.

关键词: QES , 质量评估 , 铸坯质量 , 单次改进 , 渐次改进

基体炭对炭／炭复合材料摩擦磨损性能的影响

胡聪聪 , 刘洪波 , 肖绍懿 , 邵南子

机械工程材料

采用液相浸渍一炭化法制备了沥青基炭／炭复合材料（P-C／C）和沥青一酚醛树脂双基体炭／炭复合材料（D-C／C），研究了它们的增密效率、抗弯强度和摩擦磨损性能的差别。结果表明：P-C／C的增密效率高于D-C／C的；在体积密度基本相同的情况下，两种复合材料的抗弯强度相近；D-C／C的摩擦因数较大，磨损较严重；基体炭结构和性能的差别是造成两种复合材料摩擦磨损性能不同的主要原因。

关键词: 炭/炭复合材料 , 基体炭 , 酚醛树脂 , 煤沥青 , 摩擦磨损性能

熔盐法合成三元FeCl3-NiCl2-石墨层间化合物的研究

蔡爱军 , 李富进 , 刘洪波 , 张红波

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.006

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,NiCl2与FeCl3的混合物为插层剂合成三元FeCl3-NiCl2-GIC.考察了石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和反应时间等工艺因素对产物阶结构和产物中Ni与Fe原子比的影响,探讨了NiCl2与FeCl3在石墨层间的插层过程.研究结果表明,改变反应体系中石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和恒温时间,可以得到阶结构和Ni/Fe原子比不同的FeCl3-NiCl2-GIC,产物中的Ni/Fe原子比随反应体系中NiCl2与FeCl3的摩尔比的增大、反应温度的提高而增加.当石墨/氯化物的摩尔比为3∶1,NiCl2/FeCl3的摩尔比为3∶7,反应温度为400 ℃,反应时间为72 h时,所得产物为一阶FeCl3-NiCl2-GIC.反应过程中存在FeCl3先插入石墨层间,然后NiCl2逐渐替换FeCl3的插层反应机制.

关键词: 石墨层间化合物 , 熔盐法 , FeCl3 , NiCl2 , 反应机制