翟高红
,
朱卡克
,
王惠
,
冉新权
,
史启桢
,
文振翼
,
罗瑞盈
,
杨延清
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2000.04.002
运用Gaussian98程序包中半经验的量子化学(AM1)方法，对间二甲苯系列化合物(苯环上引入不同取代基-OH、-SH、-CN时的化合物)的热裂解机理进行了研究，对设定的8种有自由基形成的热裂解过程中的反应物、产物的全优化几何构型和反应的热力学量的计算结果表明：无论苯环上联接的是吸电子基团还是供电子基团，这些化合物的热裂解键，都是首先从苯环上甲基碳氢键开始，也就是说甲基碳氢键是这类化合物最易断裂的键，也是热裂解的最初反应过程，该结论与实验结果一致；间二甲苯上若联有供电子取代基(-OH，-SH)，反应物的热反应活性将增大，若联有吸电子取代基(-CN)，反应物的热反应活性将减小。间二甲苯系列化合物的热反应活性的顺序为：d1＞d2＞a＞d3。
关键词:
碳前驱体
,
热裂解机理
,
AM1
,
结构与能量
,
热反应活性
侯振华
,
郝名扬
,
罗瑞盈
,
向巧
,
杨威
,
商海东
,
许怀哲
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(15)60196-2
分别采用H2和CO2作为载气,CH4为前躯体,通过等温化学气相渗积制备炭/炭复合材料,通过偏光显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对材料微观结构表征以及渗积过程密度变化,研究载气对沉积速率、体密度和微观结构的影响规律。结果表明：在渗积前50 h,CH4-H2体系的沉积速率明显大于CH4-CO2体系,但在其余渗积时间里,CH4-H2体系的沉积速率小于CH4-CO2体系。当载气从H2变成CO2时,复合材料的体密度从1.626 g/cm3增加到1.723 g/cm3,最大径向密度梯度从0.074 g/cm3减小到0.056 g/cm3。同时,基体炭从纯的粗糙体炭转变为杂化粗糙体炭含有过度生长锥,且平均石墨化度从62.7%下降到50.8%。这些显著的变化是由于CO2的氧化作用降低了表面沉积速率,却没有降低孔内沉积速率,同时大量的缺陷形成于层状石墨烯结构中导致形成过度生长锥,降低了热解炭织构。
关键词:
炭/炭复合材料
,
微观结构
,
化学气相渗积
,
载气
陈雅萍
,
罗瑞盈
,
李舒艳
,
张剑
,
李辉
,
王煊军
,
张江松
新型炭材料
以报废液体推进剂硝酸-27S、鳞片石墨、高锰酸钾、硫酸和冰醋酸为原料,采用化学氧化法制备高倍可膨胀石墨.考察了高锰酸钾、硝酸-27S(水吸收液)、冰醋酸用量等因素对可膨胀石墨膨胀容积的影响;通过正交实验确定最佳工艺;采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对可膨胀石墨进行表征.结果表明:最佳工艺为鳞片石墨(g):高锰酸钾(g):硝酸-27S(水吸收液)(mL):硫酸(mL):冰醋酸(mL)=1∶1∶1.25∶1.25∶2,于40℃下反应90 min,所获可膨胀石墨的最大膨胀容积为320 mL·g-1;对膨胀容积影响最大的因素为KMnO4用量;SEM和XRD证实了石墨层间化合物的存在.
关键词:
硝酸-27S
,
正交实验
,
可膨胀石墨
,
制备
王惠
,
翟高红
,
冉新权
,
史启祯
,
文振翼
,
罗瑞盈
,
杨延清
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.02.007
运用Gaussian 98程序包中的AM1方法，通过对间二甲苯系列化合物设定的8种热裂解过程的反应能量、生成自由基的轨道能级、自由基的相对稳定性的量子化学理论计算，研究了间二甲苯系列化合物的热反应活性及热裂解机理.计算结果表明：(1)各反应物的主反应路径均是苯环上甲基CH键首先断裂.该结论与实验结果一致；(2)各反应物之间的热反应活性由大到小顺序为：C8H9OH(d1)>C8H9SH(d2)>C8H10(a)> C8H9CN(d3).同时亦说明，自由基前线轨道能级差及生成自由基的相对稳定性和热力学等理论参数一样,亦适合于研究间二甲苯系列反应物的热解机理和热反应活性
关键词:
碳前驱体
,
热裂解机理
,
AM1法
罗瑞盈
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.08.002
采用快速化学气相沉积新技术,在沉积210h后制备出密度为1.77g/cm3的碳 /碳(简称C/C)复合材料,对其氧化动力学进行了研究.发现氧化起始点高达672℃,在氧化线性阶段Arrhenius曲线由折点为700℃的两条直线组成,对应的氧化表观活化能分别为80 ,121kJ/mol.氧化表面动态观察表明,氧化从C/C复合材料表面原有孔隙处开始,而且碳纤维和基体碳同时氧化,最后剩下的是在碳纤维骨架周围分布着的极不均匀的、多孔状沉积碳 .并为这种材料研制出了一种氧化防护涂层,该涂层成本低廉,涂刷工艺简单.通过静态空气恒温氧化及热震实验证明,涂层防氧化效果良好.并探讨了氧化防护机理.
关键词:
碳/碳复合材料
,
氧化
,
涂层
,
防氧化
陈雅萍
,
李舒艳
,
罗瑞盈
,
吕晓猛
,
王煊军
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(13)60092-X
以高锰酸钾、硫酸、天然鳞片石墨为原料,采用化学氧化法制备可膨胀石墨。通过调控体系初始氧化还原电位,并结合其膨胀容积值,探讨石墨氧化的最佳电位区间,采用扫描电镜及X射线衍射仪对样品进行表征。结果表明,当体系初始氧化还原电位为1340~1810 mV时,能够获得平均膨胀容积大于230 mL/g,最高300 mL/g的可膨胀石墨,扫描电镜及X射线衍射结果证实了此区间的合理性。此法避免了传统化学氧化法通过复杂正交实验来确定最佳工艺的弊端,可为实现可膨胀石墨制备的自动化和工业化生产提供重要的理论依据。
关键词:
可膨胀石墨
,
制备
,
氧化还原电位
侯亮亮
,
罗瑞盈
,
毕燕洪
,
李军
,
罗京华
,
金志浩
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.04.012
由涂刷法制备了四种不同配比的新型炭/炭(C/C)复合材料磷酸盐防氧化涂层,通过研究确定了优化涂层方案,涂覆有该涂层的C/C复合材料试样在700℃下空气中氧化100h后,失重率仅为0.952%,热震实验和浸海水恒温氧化实验证明该涂层仍具有良好的抗氧化性能.涂覆有该涂层的C/C复合材料在600℃～800℃时的Arrhenius曲线由两条折线组成,折点为700℃,在600℃～700℃下的氧化表观活化能为139kJ/mol;700℃～800℃下则为93kJ/mol.
关键词:
C/C复合材料
,
防氧化
,
磷酸盐涂层
郝名扬
,
罗瑞盈
,
向巧
,
侯振华
,
杨威
,
商海东
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60149-9
采用6K的预氧丝和炭纤维制备预制体，通过化学气相渗积制备炭/炭复合材料。通过偏光显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和三点弯曲等手段研究其微观结构和力学性能。结果表明，预氧丝复合材料的基体为暗层和粗糙层炭，厚度分别为1.4ˉ2.6μm和10.2ˉ11.6μm；而炭纤维复合材料的基体为光滑层和粗糙层炭，厚度分别为8μm和4.4μm；预氧丝纤维的模量和硬度明显小于炭纤维，同时基体的模量和硬度随消光角的增加而降低；低模量的基体和纤维导致预氧丝复合材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和模量分别降低了14.5%ˉ24.2%、9.7%ˉ19.8%、7.3%ˉ15.4%和15.1%ˉ18.6%；但其韧性指数却提高了224%ˉ235%，这是高含量的粗糙层炭和纤维的石墨化收缩所致；同时提出了一个三单元复合模型用来模拟复合材料的拉伸模量，模拟误差小于9.9%。
关键词:
炭/炭复合材料
,
微观结构
,
力学性能
,
化学气相渗积
