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石墨化度

石墨化度是衡量炭素物质从无定形炭通过结构重排,其晶体接近完善石墨的程度。层状结构物质的X射线衍射谱中,若仅出现  (本文共4页) 阅读全文>>

中南大学
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航空刹车用C/C复合材料石墨化度的研究

本文在大量实验研究和理论分析的基础上,系统、深入地研究了C/C复合材料中石墨化度的微观分布规律及其影响因素,以及石墨化度与导电导热性能、力学性能、摩擦磨损性能之间的关系。从石墨化角度为制备高性能航空刹车用C/C复合材料指明了方向。分别采用XRD、激光喇曼光谱、TEM测量和表征石墨化度,在对比分析的基础上,首次建立了喇曼参数R~(-1)与XRD参数石墨化度g之间的定量关系,并将其成功地运用于C/C复合材料中微区石墨化度的分析。采用显微激光喇曼光谱,首次发现了PAN基炭纤维/SL结构热解炭界面区域的额外石墨化现象,并对其产生机理进行了分析,认为,高温石墨化时,PAN基炭纤维与SL结构热解炭二者收缩不匹配引致的界面应力集中,是导致其产生的原因。首次建立了C/C复合材料石墨化度g与室温电阻率ρ之间的定量线性关系(ρ=ag+b,式中a、b为常数)、石墨化度g与室温导热系数λ之间的定量指数关系(λ=λ_o+Ae~((g/t)),式中λ_0、...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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呋喃树脂炭和PAN基炭纤维的催化石墨化研究

炭材料具有良好的力学性能、电学性能以及热物理性能,因而广泛应用于印刷、电极、冶金、化工等行业,而且在航空、电子、海洋、航天等领域也作为工程和结构材料使用。炭材料的各种优异性能取决于本身的石墨化度。炭材料的石墨化通常在高温下进行,为了降低能耗、改善石墨化处理环境,促进难石墨化炭的石墨化,通常添加某些催化剂以实现炭材料的高效石墨化,即催化石墨化。本论文主要研究了一些新型催化剂及催化剂负载方法对呋喃树脂炭和PAN基炭纤维的催化石墨化。通过X射线衍射、拉曼光谱等对炭材料的石墨化程度进行表征,采用扫描电子显微镜观察炭材料石墨化前后的形貌特征。并就影响因素及催化石墨化机理等进行了探讨,主要研究工作如下:1)以呋喃树脂为炭源,稀土元素(钇、镧、铈、镨)为石墨化催化剂,研究了稀土元素对呋喃树脂炭的催化石墨化。采用X射线衍射、拉曼光谱及扫描电子显微镜对呋喃树脂炭的催化石墨化进行了表征。结果表明,稀土元素(钇、镧、铈、镨)对呋喃树脂炭均具有催化石墨...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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人造石墨废料用作LIB负极材料的高温处理工艺研究及LWG技术的应用

以原料来源和初始石墨化度不同的人造石墨废料为研究对象,分别进行不同温度下的石墨化处理,考察了二次石墨化过程中石墨微晶的结构演变规律,探讨了人造石墨的微观结构与充放电性能之间的关系和石墨化过程中热处理温度、保温时间和真空制度等工艺条件对试样微观结构和真密度的影响。在此基础上,对比分析了艾奇逊石墨化炉和串接石墨化炉的工作原理和结构特点,提出了将串接石墨化技术应用于锂离子电池负极材料用人造石墨粉体高温石墨化处理的设想。采用工业化串接石墨化装备,对经过整形、分级和炭包覆的人造石墨粉料进行二次石墨化处理,考察了装填粉料的石墨坩埚的材质、料腔尺寸及分布、石墨化生产工艺条件等对产品性能的影响,并探讨了设置负压输送系统,在降低产品损耗,避免二次污染方面的作用。研究工作及取得的主要研究结果如下:对初始石墨化度较低的两种人造石墨废料PCG(骨料为石油焦,石墨化度75.93%)和NCG(骨料为针状焦,石墨化度83.14%),在2400℃到3000℃的...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
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添加碳化硼对炭/炭复合材料的性能影响研究

C/C复合材料具有突出的高温力学、热物理及摩擦磨损性能,广泛应用于航空航天等领域,但其存在高于400℃的氧化性气氛中易氧化等不足。为了克服其不足,改善其综合性能,并拓展其应用领域,本文开展了于C/C复合材料中添加陶瓷颗粒的基体改性研究。采用在炭纤维针刺整体毡成型过程中加入碳化硼粉末的新方法制得含碳化硼的预制体,经化学气相渗透、树脂浸渍/炭化增密制备了添加碳化硼的C/C复合材料。通过光学显微镜、SEM和XRD等分析手段对其显微组织结构特征和石墨化度变化规律进行了研究,考察了其氧化特性、力学性能和摩擦磨损性能,并探讨了这些性能的影响因素及机理。研究结果表明:(1)添加的碳化硼颗粒主要弥散地分布于预制体的网胎层中。CⅥ增密后,碳化硼与围绕其沉积的热解炭之间没有间隙、结合紧密,且SEM下,碳化硼表面沉积的热解炭呈苞状和蠕虫状两种形态。(2)碳化硼对C/C复合材料有促进石墨化作用,随碳化硼含量的增加或热处理温度的提高,材料的石墨化度提高。...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

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C/C复合材料浸渍用基体前驱体煤沥青的研究

炭/炭(C/C)复合材料是一种优异的复合材料,具有很好的物理、化学和力学性能,但是,C/C复合材料成本高、周期长及工艺复杂等问题影响其应用和发展。因此,研制低成本、高性能的C/C复合材料已受到世界各国的普遍关注,而开发低成本、高性能、工艺性能好的基体前驱体是关键所在。本文以煤沥青为研究对象,首先分析了煤沥青的基本性能。以煤沥青和添加3wt%硼酸或碳化硼的煤沥青为原料制备煤沥青炭。以煤沥青为浸渍剂制备了C/C复合材料。借助流变仪、光学显微镜、同步热分析仪、SEM、XPS等分析手段对煤沥青的基本性能、制备的煤沥青炭的微观形貌、石墨化度和抗氧化性能进行分析和研究,同时对制备的C/C复合材料界面进行分析。主要研究结论为:(1)高温煤沥青的残炭率最高,浸渍剂沥青的流变性能最好。煤沥青的热失重曲线可以分为三个阶段,在第Ⅱ阶段(300℃到550℃)失重最快。高温煤沥青表现出较好的热性能(失重起始温度最高,最大失重速率温度最高,相同条件下失重最...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>