胡秀颖
,
王成国
,
王启芬
,
于美杰
,
卢文博
,
王雯
,
朱波
,
王延相
,
井敏
材料热处理学报
采用梯度升温法对聚丙烯腈（PAN）纤维进行预氧化,将各温区预氧化纤维在90%二甲基亚砜（DMSO）水溶液中进行超声蚀刻处理。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）等方法分析了超声蚀刻处理对各温区纤维化学结构、原纤结构以及性能的影响。结果表明：超声蚀刻处理对各温区预氧化纤维的化学结构没有影响;195～245℃预氧化纤维经超声蚀刻处理后,出现分离的原纤结构;超声蚀刻处理后,各温区纤维的线密度都不同程度的增加,其中,255℃预氧化纤维线密度增幅最大且为最高值;各温区纤维的抗拉强度较超声蚀刻处理前同温区的纤维都明显降低,255℃预氧化纤维降幅最大且抗拉强度为最低值。
关键词:
聚丙烯腈基预氧丝
,
超声蚀刻
,
结构
,
性能
胡秀颖
,
王成国
,
于美杰
,
王雯
,
卢文博
,
井敏
,
朱波
,
王延相
,
王启芬
功能材料
预氧化各温区纤维经超声蚀刻处理后,利用扫描电镜（SEM）观察其皮层和芯部的形貌差异,并借助Raman光谱证实了预氧化纤维皮层和芯部的化学结构差异。结果表明预氧化初期195～225℃预氧化纤维整体预氧化程度低,纤维皮层和芯部的结构几乎没有差异;预氧化中后期235～265℃预氧化纤维芯部的稳定化程度较皮层低,芯部被蚀刻溶解,皮、芯形貌差异明显;经275℃预氧化后,纤维芯部稳定化程度提高,无论皮层还是芯部都呈现不溶性;最终的预氧化纤维出现了宽化的石墨特征Raman散射峰,但皮层的衍射峰较芯部更为宽化,反映出皮、芯化学结构的差异。
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
预氧化
,
超声蚀刻
,
皮芯结构
,
化学结构
袁华
,
王成国
,
卢文博
,
张珊
,
陈旸
,
于美杰
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.2.012
利用拉曼光谱(Raman),红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对经过KClO3/H2SO4液相改性处理的碳纤维(CF)表面结构进行了研究,并初步讨论了微观结构对碳纤维单丝力学性能的影响.结果表明:纤维表面的沟槽随改性处理时间增加逐渐加深；表面处理的刻蚀作用会使晶粒边界活性增大,石墨微晶变小；改性处理能够增加CF表面活性官能团(羧酸(-C=O)和酚羟基(-OH)),降低碳纤维表面惰性；表面处理后纤维的力学性能均有所下降,液相氧化处理60min和120min后,拉伸强度分别降低约15％和50％.
关键词:
碳纤维
,
拉曼光谱
,
微观结构
,
表面改性
卢文博
,
王成国
,
袁华
,
陈旸
功能材料
研究了不同的炭化温度对层状结构受电弓滑板性能的影响。将受电弓滑板在400、600、800℃的氮气气氛中进行热处理,通过测试受电弓滑板的密度、耐温性、导电性、抗冲击性和耐磨性能,讨论了炭化温度对其性能的影响;利用SEM观察磨损表面,分析磨损机理。结果表明层状结构受电弓滑板的密度随炭化温度的升高而减小;当炭化温度高于600℃时,受电弓滑板表现出良好的耐温性。炭化提高了材料的导电性,但冲击强度和耐磨性随炭化温度的升高而降低;炭化温度较低时,受电弓滑板的磨损机制为粘着磨损为主,当炭化温度较高时,磨粒磨损和粘着磨损成为主要的磨损形式;确定最佳炭化温度为600℃,该温度下炭化处理后具有较好的综合性能,符合TB/T 1842.2-2002标准的相关规定。
关键词:
炭化温度
,
受电弓滑板
,
酚醛树脂
,
耐温性
,
粘着磨损
,
磨粒磨损
陈旸
,
王成国
,
卢文博
,
于美杰
材料导报
采用正交试验方法优化受电弓滑板的制备工艺,通过测试滑板的冲击性能、电阻率、磨损性能,确定其最佳制备工艺;利用电子探针对磨损后的表面进行了观察,并分析了受电弓滑板的磨损机理.结果表明,受电弓滑板的主要磨损形式是粘着磨损及磨粒磨损,模压温度和加压时机对滑板的综合性能影响较大.分析得到最佳制备工艺参数为:模压温度T=170℃,单位厚度保压时间t=5min/mm,压力P=60MPa,加压时机t_p=3min.
关键词:
电力机车
,
受电弓滑板
,
碳纤维
,
复合材料
袁华
,
王成国
,
卢文博
,
于美杰
,
陈旸
,
乔琨
功能材料
采用改性酚醛树脂为粘结剂,连续碳纤维和短切纤维为增强相,铜为导电相,石墨为润滑相,利用热压技术制备碳纤维增强受电弓滑板.对试样进行电阻测试、冲击试验以及磨损试验,利用SEM对冲击断面和磨损形貌进行观察.结果表明,连续碳纤维增强滑板的冲击性能和耐磨性明显优于短切纤维增强滑板;碳纤维含量对滑板的机械性能影响较大;纤维与树脂界面结合良好;受电弓滑板在摩擦过程中最主要的机械磨损形式是磨拉磨损、粘着磨损和氧化磨损.
关键词:
碳纤维
,
受电弓滑板
,
冲击性能
,
摩擦系数
,
磨损机理
袁华
,
王成国
,
卢文博
,
张姗
,
陈旸
,
谢奔
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.07.002
滑动受流条件下,树脂基滑板材料的温升会影响滑板使用的稳定性.采用炭化-液相浸渍法对滑板进行热稳定性及致密化处理,系统分析了热处理前后滑板性能的变化,并对致密化效果进行评价,利用磨损表面扫描图像分析摩擦磨损机理.结果表明:经过800℃热处理后,滑板的耐温性提高；热处理及浸渍后,受电弓滑板试样电阻率明显减小,热处理之后电阻率降低约100％；冲击强度降低,摩擦因数增大,体积磨损量增加；经过4次致密化处理后,滑板的气孔率下降约45％；冲击性能和摩擦磨损性能有所提高；未热处理的受电弓滑板在摩擦过程中主要的机械磨损形式是磨粒磨损和黏着磨损；热处理后磨粒磨损是主要磨损形式.
关键词:
炭纤维
,
液相浸渍
,
电阻率
,
气孔率
,
摩擦磨损机理
胡秀颖
,
王成国
,
王启芬
,
卢文博
,
王延相
材料导报
皮芯结构是一种缺陷结构,存在于从PAN初生纤维到碳纤维的各个阶段,严重影响了最终碳纤维的力学性能.综述了PAN基碳纤维皮芯结构的研究进展,探讨了皮芯结构形成与演变的机理,结合自己的研究结果评述了工艺条件对皮芯结构形成与演变的影响,以期为减弱甚至消除皮芯结构提供理论指导.
关键词:
聚丙烯腈
,
碳纤维
,
皮芯结构
陈旸
,
王成国
,
赵伟
,
王雯
,
袁华
,
卢文博
功能材料
采用3种工艺,以石墨为基体制备SiC抗氧化涂层,通过引入不同组分优化涂层相结构并对其性能进行研究。分别测试了不同制备工艺下的试样在1400℃下的抗氧化性能。通过分析试样氧化前后表面及侧面的SEM图以及涂层XRD衍射结果,研究涂层形貌、相结构及氧化机理。实验结果表明,同时引入SiC晶须及MoSi2的涂层在1400℃下氧化10h,氧化失重不超过1%,表现出良好的抗氧化性能;SiC晶须的存在能够减少涂层微裂纹的产生,减少渗Si过程中Si对基体的腐蚀;MoSi2和Mo的加入均能提高涂层质量并表现出较好的自愈合能力。
关键词:
石墨
,
SiC涂层
,
抗氧化性能
