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先驱体转化法制备含异质元素碳化硅纤维的研究进展
1
作者 吴爽 苟燕子 +4 位作者 王永寿 宋曲之 徐娜娜 韩成 王应德 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页
连续SiC纤维及其复合材料以其优异的耐高温、抗氧化以及机械性能在航空航天以及核领域有着广泛的应用前景。先驱体转化法已成为制备连续SiC纤维最重要的方法。特定异质元素的引入可以有效改善SiC纤维的性能。本文结合我们团队近40年在... 连续SiC纤维及其复合材料以其优异的耐高温、抗氧化以及机械性能在航空航天以及核领域有着广泛的应用前景。先驱体转化法已成为制备连续SiC纤维最重要的方法。特定异质元素的引入可以有效改善SiC纤维的性能。本文结合我们团队近40年在先驱体转化法制备高性能SiC纤维领域的相关工作,首先综述了异质元素的引入方式,主要包括物理共混和化学改性;从提高先驱体的陶瓷产率、促进纤维烧结致密化,提高SiC纤维的耐高温性能以及拓展SiC纤维的功能化应用等方面阐述了异质元素的作用和机理;然后分别介绍了国内外含Ti、Al、Zr、Fe、B以及难熔金属(Hf、Ta、Nb)等含异质元素SiC纤维的组成、结构与性能以及发展现状,最后对陶瓷先驱体体系构建、异质元素种类含量与纤维性能构效关系研究、以及纤维工程化应用等研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 先驱体转化法 碳化硅纤维 异质元素 作用机理
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先驱体转化法制备氮化硼陶瓷纤维研究进展
2
作者 杜贻昂 张韵铂 +4 位作者 宋曲之 王福稳 谭士湘 王兵 王应德 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2875-2888,共14页
氮化硼纤维具有低密度、高强度、耐高温、强绝缘和高透波等特性,是空天飞行器所需高性能透波复合材料的增强纤维。先驱体转化法是氮化硼纤维最具潜力的制备方法之一。目前,高性能氮化硼纤维的制备是该领域的主要挑战,其组成结构调控与... 氮化硼纤维具有低密度、高强度、耐高温、强绝缘和高透波等特性,是空天飞行器所需高性能透波复合材料的增强纤维。先驱体转化法是氮化硼纤维最具潜力的制备方法之一。目前,高性能氮化硼纤维的制备是该领域的主要挑战,其组成结构调控与构效关系引起了广泛关注。当前研究的重点集中在氮化硼纤维工艺优化上,包括先驱体分子组成结构优化、热处理工艺和纤维微结构调控。本文结合国内外研究现状,在介绍先驱体转化法的基础上,从分子结构及其构效关系的角度切入,分别从氮化硼先驱体的合成和调控方法以及纤维热处理与纤维微结构调控等方面综述了最新的研究进展,并展望了氮化硼纤维的未来发展方向。 展开更多
关键词 氮化硼 陶瓷纤维 先驱体转化法 分子结构调控 热处理
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氨硼烷制备的高宽厚比氮化硼纳米片及其形成机理
3
作者 宋曲之 王兵 +2 位作者 杜贻昂 吴爽 王应德 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期176-182,共7页
受限于商业氮化硼(BN)晶体尺寸及BN独特的层间相互作用,传统的剥离法难以实现高宽厚比(>5000)氮化硼纳米片(BNNSs)的制备。以氨硼烷为前驱体,经烧结和分离得到了高宽厚比的BNNSs。通过FTIR,TG,TEM,XRD等手段对BNNSs的组成结构及形成... 受限于商业氮化硼(BN)晶体尺寸及BN独特的层间相互作用,传统的剥离法难以实现高宽厚比(>5000)氮化硼纳米片(BNNSs)的制备。以氨硼烷为前驱体,经烧结和分离得到了高宽厚比的BNNSs。通过FTIR,TG,TEM,XRD等手段对BNNSs的组成结构及形成机理进行表征。结果表明:当温度超过80℃时,氨硼烷之间开始交联脱氢,氢气释放使得在交联过程中形成泡沫结构,并最终在1000℃完成无机化,得到含有BNNSs的BN泡沫,其中的膜结构即为BNNSs。所制备的BNNSs为六方晶型结构,厚度约为1.5 nm,宽度约30μm,宽厚比达到20000。将高宽厚比的BNNSs与聚乙烯醇(PVA)复合制备成复合膜,其导热及力学性能相较于小宽厚比BNNSs所制备的复合膜有显著提升,充分说明了高宽厚比BNNSs在BN基复合材料领域的应用优势。 展开更多
关键词 氨硼烷 氮化硼纳米片 高宽厚比 热导率
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高温热处理对国产KD-SA型SiC纤维组成结构与力学性能的影响 被引量：1
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作者 吴爽 苟燕子 +3 位作者 王永寿 宋曲之 张庆雨 王应德 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期569-576,共8页
高结晶近化学计量比SA型SiC纤维以其优异的耐温性,在新一代航空发动机和高超声速飞行器等领域得到广泛应用。对比国产第二代SiC纤维(F-Ⅱ),本工作研究了第三代SA型SiC纤维(F-Ⅲ)高温热处理前后的微观结构演变和拉伸强度及断裂行为。结... 高结晶近化学计量比SA型SiC纤维以其优异的耐温性,在新一代航空发动机和高超声速飞行器等领域得到广泛应用。对比国产第二代SiC纤维(F-Ⅱ),本工作研究了第三代SA型SiC纤维(F-Ⅲ)高温热处理前后的微观结构演变和拉伸强度及断裂行为。结果表明, F-Ⅲ纤维主要由β-SiC晶粒(~200 nm)和少量游离碳组成, F-Ⅱ纤维则由β-SiC晶粒(~5 nm)、游离碳和SiCxOy无定形相组成。与F-Ⅱ纤维相比, F-Ⅲ纤维具有更大的晶粒尺寸与孔隙,室温下的拉伸强度较低。但经1800℃热处理后, F-Ⅲ纤维结构和强度基本保持不变,而F-Ⅱ纤维由于发生了SiC_(x)O_(y)相的分解和晶粒长大,强度明显降低。SA型SiC纤维的耐高温性能优异,可归因于纤维组成结构上的高结晶、大晶粒和低碳氧含量。 展开更多
关键词 SIC纤维 高温热处理 微观结构 拉伸强度
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CdSe QDs-TiO_(2)复合光催化剂的制备及其光催化降解苯酚性能 被引量：4
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作者 宋曲之 蒋崇文 +3 位作者 龙杰 朱俊东 胡江 郭天宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期278-285,共8页
以CdCl_(2)·2.5H_(2)O为镉源,硒粉为硒源,在水相中合成CdSe量子点,直接用巯基丙酸为连接剂制备出CdSe-TiO_(2)复合光催化剂。通过X射线衍射、透射电子显微镜、电化学交流阻抗和紫外漫反射光谱等表征方法证实合成的CdSe量子点结构特... 以CdCl_(2)·2.5H_(2)O为镉源,硒粉为硒源,在水相中合成CdSe量子点,直接用巯基丙酸为连接剂制备出CdSe-TiO_(2)复合光催化剂。通过X射线衍射、透射电子显微镜、电化学交流阻抗和紫外漫反射光谱等表征方法证实合成的CdSe量子点结构特征,CdSe-TiO_(2)复合光催化剂具有良好的可见光吸收和光电性能。以CdSe-TiO_(2)为催化剂,研究CdSe量子点在TiO_(2)上的负载量、苯酚浓度、催化剂用量以及双氧水用量对催化降解苯酚的影响,在优化的工艺条件下,经可见光照射4 h,苯酚降解率达到87.4%。·O_(2)^(-)、·OH和空穴为光催化反应的主要活性中间体,用草酸铵、苯醌和叔丁醇分别作为空穴、·O_(2)^(-)和·OH的捕获剂研究3种活性中间体的影响,它们在CdSe QDs-TiO_(2)光降解苯酚体系中活性大小依次为·O_(2)^(-)>·OH>空穴。 展开更多
关键词 光催化 量子点 二氧化钛 可见光降解 苯酚 CDSE
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钴基复合氧化物氧化降解甲苯的结构与催化性能（英文） 被引量：1
6
作者 胡秀珍 蒋崇文 +2 位作者 朱俊东 龙杰 宋曲之 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第3期60-68,共9页
采用溶胶-凝胶法制备了钴基复合氧化物A-Co(A=Cu,Mn,Ce),测定和评价了A-Co复合催化剂氧化降解甲苯的催化性能.结果表明,二元钴基复合氧化物氧化降解甲苯的催化活性均优于纯钴氧化物催化剂,其中,Ce-Co氧化物的t10和t90(分别为达到10%和90... 采用溶胶-凝胶法制备了钴基复合氧化物A-Co(A=Cu,Mn,Ce),测定和评价了A-Co复合催化剂氧化降解甲苯的催化性能.结果表明,二元钴基复合氧化物氧化降解甲苯的催化活性均优于纯钴氧化物催化剂,其中,Ce-Co氧化物的t10和t90(分别为达到10%和90%的甲苯转化的温度)分别为221,238℃,催化活性最高.在240℃连续使用50h,Ce-Co氧化降解甲苯降解转化率仍为99%以上,具有较好的催化稳定性.应用X射线衍射、氮气吸脱附、扫描电子显微镜、氢气程序升温还原和X射线光电子能谱等表征技术,研究了钴基催化剂的结构与催化性能的关系,在Ce-Co催化剂上形成的Ce^(4+)/Ce^(3+)和Co^(3+)/Co^(2+)氧化还原对促进了催化剂上氧的迁移,提高了表面氧的可还原性,在甲苯氧化降解过程中产生协同作用. 展开更多
关键词 催化氧化 钴基氧化物 溶胶-凝胶 VOC 甲苯
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