国家自然科学基金(50274071)
- 作品数：9 被引量：119H指数：8
- 相关作者：王永刚曹敏闵振华张书许德平更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）河南理工大学黑龙江科技大学更多>>
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- 相关领域：化学工程一般工业技术更多>>
- 制备条件对炭泡沫结构的影响(英文)被引量：26
- 2005年
- 利用沥青在热解过程中产生挥发性气体自发泡和高压渗氮的原理,以石油中间相沥青为原料,采用高压反应釜制备炭泡沫材料。用SEM和偏光显微镜观察了材料的孔结构,分析了制备条件对炭泡沫结构的影响。结果表明,温度和压力是影响炭泡沫材料结构的重要因素,在实验条件范围内,较高的反应温度和压力有利于制备出较高性能的炭泡沫,其气孔率较高,韧带炭层排布规则。
- 曹敏张书王永刚
- 关键词：中间相
- 加热条件对炭泡沫材料孔结构和性能的影响(英文)被引量：15
- 2009年
- 以AR沥青为原料,利用高压釜在不同恒温条件下制备了炭泡沫,并测定了其孔结构、体积密度、显气孔率、压缩强度、常温热导率以及微晶参数。结果表明:相对于短恒温时间,长恒温时间制得的炭泡沫孔径大(412nm)、显气孔率高(83.82%)、体积密度小(0.34g/cm3)、压缩强度高(4.92MPa),多孔连通结构更丰富。经过石墨化处理后,石墨泡沫呈现出较高的常温热导率(71.34W/(m.K))和较小的层片间距d002(0.33556nm)。石墨泡沫的常温比导热率能达到210(W.(m.K)-1)/(g.cm-3),是铜的5倍,铝的4倍。
- 王永刚闵振华曹敏许德平
- 关键词：孔结构
- CVI改性泡沫炭的研究被引量：13
- 2007年
- 化学气相渗透技术是制备高性能C/C复合材料的一种重要方法。采用均热式CVI炉,对400℃不同压力下制备的泡沫炭进行化学气相渗透。分析了泡沫炭在CVI处理中的沉积过程,通过SEM观察了泡沫炭沉积形貌和热解炭的微观结构,测试了材料的力学性能。结果表明:利用CVI工艺能在较短的时间内对泡沫炭进行有效的致密,降低显气孔率。其中400℃,5MPa条件下制备的泡沫炭,CVI前后显气孔率下降最明显,由77.7%降到55.6%,降幅达到近30%;体积密度在CVI前后也显著增大,在400℃,5MPa条件下,由最初的0.434g/cm3增大到0.825g/cm3,增大0.9倍以上。泡沫炭基体中沉积一定量的热解炭,可以显著提高泡沫炭的抗压缩强度。400℃,4MPa制备条件下,CVI前后压缩强度增大将近6倍。
- 林雄超王永刚杨慧君张江松闵振华
- 关键词：化学气相渗透泡沫炭
- 前驱体对炭泡沫孔结构的影响(英文)被引量：17
- 2007年
- 分别以煤沥青、石油中间相沥青和AR沥青为前驱体制备炭泡沫材料。采用GPC测定前驱体分子量,SEM观察所制炭泡沫的孔结构,光学显微镜测量所制炭泡沫的孔径及其分布。结果发现,由于煤焦油沥青不含中间相,且QI含量较高,导致在实验条件下不能直接制备出合格的炭泡沫。以石油中间相沥青和AR沥青为原料均能制备出具有分布均匀开孔结构,且微观各向异性的炭泡沫。由AR沥青制备的炭泡沫呈现平均孔径较小(212μm)、孔壁较薄、孔径分布较窄(180μm^300μm)、开孔率较高、以及韧带排列较规整等特点,表明低QI含量、低分子量且分布较窄的前驱体有利于发泡。
- 闵振华曹敏张书王秀丹王永刚
- 关键词：前驱体SEM孔结构
- 石墨化CVI泡沫炭的结构和性能被引量：9
- 2008年
- 本文采用化学气相渗透技术(CVI)对泡沫炭进行复合处理,利用SEM、XRD等分析手段对石墨化样品进行了分析。研究结果表明,CVI热解炭在泡沫基体的沉积方式是:小颗粒积聚生长成为大颗粒,大颗粒不断接合,经石墨化处理后形成更加规则的结构。石墨化CVI泡沫炭相比原生石墨泡沫炭的电学和力学性能有很大提高,在350℃、2MPa压力条件下制备的石墨化CVI泡沫炭的电导率可以提高近0.9倍;在350℃、1MPa压力条件下制备的石墨化CVI泡沫炭的压缩强度增大近3.5倍。因此,CVI处理可以有效改善石墨泡沫炭的基体结构,提高石墨泡沫炭性能。
- 王永刚林雄超杨慧君张江松许德平
- 关键词：化学气相渗透电导率热解炭
- 煤焦油喹啉不溶物压滤脱除和超净沥青制备被引量：8
- 2011年
- 以高温煤焦油为原料,在自制小型压滤装置上脱除喹啉不溶物(QI),并对滤后煤焦油进行超临界流体萃取分馏制备超净沥青。结果表明,当滤布孔径1 250目、温度125℃、压力0.5MPa时,煤焦油中的QI质量分数可降低到0.037%。对压滤后的焦油进行超临界萃取,所制沥青的QI和甲苯不溶物质量分数分别达到0.10%和20.31%,可满足制备高性能炭素材料前驱体的要求。
- 王芳杰王永刚任浩华马伟光陈航郭相坤许德平
- 关键词：煤焦油喹啉不溶物超临界流体萃取分馏
- 炭素泡沫材料的制备和应用被引量：34
- 2004年
- 炭素泡沫材料由于可以制成各向同性的高热传导性材料 ,加之质轻、耐高温、高强度、抗氧化等性能 ,已成为炭素材料研究新热点。本文介绍了炭素泡沫材料的制备方法、结构特征 ,阐述了炭素泡沫材料在航空航天、化工、电子等领域的应用前景 ,探讨了炭素泡沫材料制备和应用的研究重点。
- 曹敏张书周建民王永刚
- 关键词：热传导性各向同性
- 热溶过滤法脱除煤焦油沥青中喹啉不溶物的研究被引量：27
- 2007年
- 以5种煤焦油沥青为原料,喹啉为溶剂,研究了热溶过滤法脱除喹啉不溶物(QI)等杂质的效应,目的是制备QI含量较低的净化沥青。结果表明:热溶过滤法可以有效地脱除喹啉不溶物,QI脱除率随滤网网目增加而提高,但阻力增加,脱除时间变长。综合考虑脱除率和实际可操作性,采用1000目的滤布,QI含量可以降到0.3%以下,基本能达到要求。采用凝胶色谱对QI脱除后沥青的组成和分子量分布的研究表明,热溶过滤脱除了沥青中的大分子组分,分子量减小,分子量分布变窄。
- 王秀丹曹敏闵振华王永刚杨慧君林雄超
- 关键词：煤焦油沥青喹啉不溶物
- AR沥青的流变性对炭素泡沫材料结构的影响被引量：1
- 2008年
- 为探索优质炭素泡沫材料的制备条件，以AR（Aromatic Resin）沥青为原料，高压反应釜自发泡的方法制备泡沫炭基体，然后在1050℃炭化、2500℃石、墨化得到炭素泡沫材料．高温旋转式黏度计测定和评价了AR沥青的流变性能；扫描电镜、偏光显微镜对炭泡沫的孔胞结构进行了表征并与AR沥青的流变性能关联．结果表明，在外加压力为2．0MPa，温度为400～450℃时，AR沥青的黏度较低，对温度的敏感性较小，制得的炭素泡沫材料孔胞分布较窄（380～520μm），孔径较大（462μm），孔壁较薄，开孔较多，韧带排列规整，孔壁微裂纹较少，利于制备低密度、高压缩强度和高热导率的炭素泡沫材料．
- 许德平闵振华曹敏张书王永刚
- 关键词：流变性温度孔结构
