C/C复合材料不同碳基体的纳米压痕行为研究 被引量：3

1

作者 彭雪锋 戴宗妙 +1 位作者 蒋建军 张东生 《装备环境工程》 CAS 2019年第10期64-70,共7页

目的研究碳基体微观结构对材料整体性能的影响。方法用酚醛浸渍-碳化、中温煤沥青浸渍-碳化、甲烷为碳源前驱体,经化学气相沉积制备得到不同碳基体C/C复合材料。采用偏光显微镜对C/C复合材料不同碳基体的显微结构进行观察分析,采用XRD和... 目的研究碳基体微观结构对材料整体性能的影响。方法用酚醛浸渍-碳化、中温煤沥青浸渍-碳化、甲烷为碳源前驱体,经化学气相沉积制备得到不同碳基体C/C复合材料。采用偏光显微镜对C/C复合材料不同碳基体的显微结构进行观察分析,采用XRD和Raman光谱对C/C复合材料的树脂碳基体、沥青碳基体和热解碳基体的微晶尺寸进行表征,以玻璃碳作为参比样品,通过纳米压痕测试不同碳基体试样的弹性模量和硬度。结果碳基体为热解碳和沥青碳的石墨微晶缺陷少,完整度较好,石墨化程度高。玻璃碳和树脂碳基体中石墨微晶排列紊乱,有序度低,石墨化程度低。酚醛浸渍-碳化得到的树脂碳的微晶尺寸Lc最小,为1.69nm,弹性模量和硬度最大,分别为(23.17±0.54)GPa和(3.26±0.10)GPa;光滑层热解碳和粗糙层热解碳的弹性模量和硬度次之;沥青碳的微晶尺寸最大,Lc为9.36nm,而弹性模量和硬度最小,分别为(12.53±2.29)GPa和(0.72±0.14)GPa。结论不同碳基体的C/C复合材料中,碳基体的石墨化度越高,微晶尺寸越大,各向异性越显著,材料的弹性模量和硬度越低。 展开更多

关键词 树脂碳 沥青碳 热解碳 纳米压痕

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沥青炭的微观结构对其压缩强度的影响 被引量：2

2

作者 黄剑 郝志彪 +1 位作者 邹武 刘建军 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期91-94,共4页

将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了所得沥青炭的显微结构;利用XRD检测了所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度;测试了... 将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了所得沥青炭的显微结构;利用XRD检测了所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度;测试了所得沥青炭的压缩强度。结果表明:随着炭化压力的增大,沥青炭的体积密度增大而开孔率减小,压缩强度也随之增大;随着炭化压力的增大沥青炭显微结构呈由流线型向镶嵌型和域型转变的趋势;流线型结构沥青炭石墨化度较高,但也导致沥青炭的压缩强度降低。 展开更多

关键词 沥青炭 炭/炭复合材料 结构 压缩强度

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两种沥青炭微观结构和性能的对比研究 被引量：2

3

作者 黄剑 郝志彪 +2 位作者 邹武 刘建军 程文 《炭素》 2006年第4期31-35,共5页

将高温煤沥青和浸渍剂沥青在92M Pa下炭化,在2 500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率、比表面积(SBET);利用扫描电子显微镜(SEM)观察了所得沥青炭的显微结构;利用X射线衍射方法(XRD)检测了所得沥青炭... 将高温煤沥青和浸渍剂沥青在92M Pa下炭化,在2 500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率、比表面积(SBET);利用扫描电子显微镜(SEM)观察了所得沥青炭的显微结构;利用X射线衍射方法(XRD)检测了所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度;测试了所得沥青炭的氧化性能;测试了沥青炭试样的比热容、导热系数、热扩散率和线膨胀系数。结果表明:在92M Pa下,两种沥青炭有着相近的密度和开孔率;浸渍剂沥青炭的SBET高于高温煤沥青炭;浸渍剂沥青炭为流线型结构,高温煤沥青炭为镶嵌型和域型并存的结构;流线型结构沥青炭石墨化度较高;高温煤沥青炭的抗氧化性能要好于浸渍剂沥青炭;随着沥青炭石墨化程度的增大,比热容、导热系数、热扩散率都增大,而线膨胀系数减小。 展开更多

关键词 沥青炭 结构 石墨化度 氧化性能 热性能

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炭化压力对编织C/C复合材料致密过程及结构的影响 被引量：2

4

作者 符朝旭 文海花 +2 位作者 杨彩云 罗来正 李景育 《装备环境工程》 CAS 2019年第5期96-100,共5页

目的研究不同炭化压力环境对C/C复合材料致密过程及结构的影响。方法通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备高温煤沥青炭块及沥青基C/C复合材料,并研究不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响。结果制备沥青炭的炭化压力由20 MPa... 目的研究不同炭化压力环境对C/C复合材料致密过程及结构的影响。方法通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备高温煤沥青炭块及沥青基C/C复合材料,并研究不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响。结果制备沥青炭的炭化压力由20 MPa增大至60 MPa时,沥青炭体积密度由1.08 g/cm^3增加至1.39g/cm^3,质量比表面积由14.74增加至16.51,开孔率由26.73减少至7.94,孔隙填充效果明显改善,浸渍-炭化的增密效率得到提升。结论在编织C/C材料的致密过程中,压力越大,其孔隙越小,分布越均匀,故产品致密效果越好。 展开更多

关键词 沥青炭 C/C复合材料 炭化 开孔率

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沥青炭石墨化度的间接表征方法研究 被引量：2

5

作者 黄剑 介玉洁 +2 位作者 郝志彪 邹武 程文 《炭素技术》 CAS CSCD 2007年第6期1-5,共5页

将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2 500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理。利用X射线衍射方法(XRD)检测了所得沥青炭试样的石墨化度;对比分析了几种试样的真密度、电阻率和磁阻。结果表明:沥青炭的石墨化度越高,其真密度越大... 将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2 500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理。利用X射线衍射方法(XRD)检测了所得沥青炭试样的石墨化度;对比分析了几种试样的真密度、电阻率和磁阻。结果表明:沥青炭的石墨化度越高,其真密度越大;沥青炭的室温电阻率随石墨化度的增加而下降,随体积密度的增大而下降;在不同磁场强度下,随石墨化度的提高,磁阻增大。 展开更多

关键词 沥青炭 石墨化度 真密度 电阻率 磁阻

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不同炭化压力下沥青炭结构特性的研究 被引量：1

6

作者 黄剑 王娟 +2 位作者 邹武 郝志彪 张雄伟 《炭素技术》 CAS CSCD 2006年第5期10-15,共6页

将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了所得沥青炭的显微结构;利用XRD检测了不同炭化压力所得沥青炭石墨化处理后的石墨... 将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了所得沥青炭的显微结构;利用XRD检测了不同炭化压力所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度。结果表明:随着炭化压力的增大,沥青炭的体积密度增大而开孔率减小;随着炭化压力的增大沥青炭显微结构有从流线型向镶嵌型和域型转变的趋势;流线型结构沥青炭石墨化度较高;沥青中QI组分也会影响沥青炭的显微结构。 展开更多

关键词 沥青炭 炭/炭复合材料 炭化 结构 石墨化

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炭化压力对编织C/C复合材料致密过程及结构的影响

7

作者 曹梅 肖春 +3 位作者 嵇阿琳 徐凡平 白涛 白杨 《炭素》 2014年第3期39-43,19,共6页

通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备了高温煤沥青炭块及沥青基炭/炭（C/C）复合材料,并研究了不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响.结果表明,随着炭化压力增大,沥青炭体积密度明显增加,孔隙填充效果明显改善;在编织C/C材料... 通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备了高温煤沥青炭块及沥青基炭/炭（C/C）复合材料,并研究了不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响.结果表明,随着炭化压力增大,沥青炭体积密度明显增加,孔隙填充效果明显改善;在编织C/C材料的致密过程中,压力越大其孔隙越小,分布越均匀,故产品致密效果越好. 展开更多

关键词 沥青炭 炭/炭复合材料 炭化 开孔率

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SiO_2气凝胶/中间相沥青基泡沫炭复合材料的制备与表征 被引量：10

8

作者 史亚春 李铁虎 +3 位作者 王习林 刘和光 吕婧 张智广 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期3049-3052,共4页

以正硅酸乙酯、乙醇和去离子水为原料,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2溶胶;并以煤沥青为原料,采用自挥发发泡法制备了中间相沥青基泡沫炭。然后采用浸渍工艺将SiO2溶胶和中间相沥青基泡沫炭在常压下进行复合,制备了SiO2气凝胶/中间相沥青基... 以正硅酸乙酯、乙醇和去离子水为原料,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2溶胶;并以煤沥青为原料,采用自挥发发泡法制备了中间相沥青基泡沫炭。然后采用浸渍工艺将SiO2溶胶和中间相沥青基泡沫炭在常压下进行复合,制备了SiO2气凝胶/中间相沥青基泡沫炭复合隔热材料。利用XRD、SEM、热导仪和万能试验机等设备分别研究了SiO2气凝胶、中间相沥青基泡沫炭以及SiO2气凝胶/中间相沥青基泡沫炭复合材料的结构和性能。结果表明,所制备的复合材料具有一定的力学性能,同时其隔热性能优于单一泡沫炭的隔热性能,有望成为一种新型的隔热材料。 展开更多

关键词 中间相沥青基泡沫炭 SIO2气凝胶 隔热材料

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3种煤沥青炭微观结构及其性能的对比研究 被引量：1

9

作者 张红波 沈益顺 +2 位作者 左劲旅 熊翔 尹健 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期956-961,共6页

将高温煤沥青、中温煤沥青、浸渍剂沥青在常压下炭化，经2300℃石墨化处理，制备3种煤沥青炭。利用扫描电子显微镜（SEM）观察煤沥青炭的显微结构；采用X射线衍射法（XRD）检测煤沥青炭的石墨化度；通过氮吸附法测定煤沥青炭的比表面积... 将高温煤沥青、中温煤沥青、浸渍剂沥青在常压下炭化，经2300℃石墨化处理，制备3种煤沥青炭。利用扫描电子显微镜（SEM）观察煤沥青炭的显微结构；采用X射线衍射法（XRD）检测煤沥青炭的石墨化度；通过氮吸附法测定煤沥青炭的比表面积（SBET）；采用热重（TG／DTG）分析手段测试并分析煤沥青炭的氧化性能。研究结果表明：煤沥青的族组分影响煤沥青炭的形貌，喹啉不溶物含量低有利于流线型结构的形成；高温煤沥青炭微观结构主要以流线型和镶嵌型为主，中温煤沥青炭和浸渍剂沥青炭以流线型为主，但浸渍剂沥青炭流线型结构取向性好；煤沥青炭中含有流线型结构越多，则其石墨化度越高，比表面积越低；煤沥青炭的氧化失重主要发生在700--900℃，浸渍剂沥青炭的抗氧化性能最好。 展开更多

关键词 煤沥青炭 微观结构 氧化性能 石墨化度 比表面积

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应用纳米压痕技术测试沥青炭的力学性能 被引量：6

10

作者 廖英强 刘勇琼 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期85-88,102,共5页

以高温煤沥青为前驱体,采用液相浸渍技术制备了4D炭/炭复合材料。利用纳米压痕技术研究了后处理温度和炭基体位置对沥青炭力学性能的影响。研究结果表明,在同一工艺状态下,束内沥青炭的硬度和模量要远低于束间沥青炭的硬度和模量。经过... 以高温煤沥青为前驱体,采用液相浸渍技术制备了4D炭/炭复合材料。利用纳米压痕技术研究了后处理温度和炭基体位置对沥青炭力学性能的影响。研究结果表明,在同一工艺状态下,束内沥青炭的硬度和模量要远低于束间沥青炭的硬度和模量。经过900℃后处理的沥青炭的模量出现小幅降低,而硬度则出现一定的增加。 展开更多

关键词 沥青炭炭/炭复合材料纳米压痕

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多向C/C复合材料烧蚀表面粗糙度初步研究 被引量：3

11

作者 石晓斌 王金明 +1 位作者 许正辉 杨志翔 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期24-26,44,共4页

对C／C复合材料的烧蚀表面粗糙度进行了测量,并对不同编织结构和不同基体组元的C／C复合材料的烧蚀表面粗糙度进行了比较分析。研究发现:基体组元相同时采用多向结构的C／C复合材料烧蚀表面粗糙度明显降低;编织结构相同时,含有沉积碳组... 对C／C复合材料的烧蚀表面粗糙度进行了测量,并对不同编织结构和不同基体组元的C／C复合材料的烧蚀表面粗糙度进行了比较分析。研究发现:基体组元相同时采用多向结构的C／C复合材料烧蚀表面粗糙度明显降低;编织结构相同时,含有沉积碳组元的碳／碳复合材料烧蚀表面粗糙度明显降低。 展开更多

关键词 C/C复合材料 编织结构 碳/碳复合材料 烧蚀 基体 积碳 降低 表面粗糙度 沉积

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炭化压力对石墨化沥青焦微观结构的影响 被引量：1

12

作者 黄剑 郝志彪 +2 位作者 邹武 王坤杰 程文 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期321-326,共6页

以高温煤沥青为原料,分别在30MPa和60MPa炭化压力下制备了石墨化沥青焦,研究了两种炭化压力下制备的石墨化沥青焦的微观结构.结果表明:30MPa所制备试样的流线/流域型组织占优,60MPa制备试样的流域型和镶嵌型组织占优.流线型和流域型结... 以高温煤沥青为原料,分别在30MPa和60MPa炭化压力下制备了石墨化沥青焦,研究了两种炭化压力下制备的石墨化沥青焦的微观结构.结果表明:30MPa所制备试样的流线/流域型组织占优,60MPa制备试样的流域型和镶嵌型组织占优.流线型和流域型结构是易石墨化结构,镶嵌型结构是难石墨化结构.炭化压力对沥青焦微观结构的影响主要是通过影响中间相的成核、生长和融并来实现的,30MPa炭化压力下,中间相小球融并完全,因而形成各向异性流线型结构;60MPa炭化压力下,中间相小球融并受阻,从而形成镶嵌型结构.TEM和SAED分析表明:30MPa制备的石墨化沥青焦以高度取向的流线型组织为主,在片层边缘及片层之间存在各向同性组织;60MPa制备的石墨化沥青焦为多种微观组织并存,分布不均匀,除各向同性组织外,沥青焦微观组织选区电子衍射图谱的(002)环不同程度呈点状分布.以上现象说明30MPa制备的石墨化沥青焦微观组织的均匀性和取向性都要好于60MPa制备的石墨化沥青焦. 展开更多

关键词 炭化压力 沥青焦 结构 石墨化度 TEM

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短炭纤维/沥青炭复合材料导热系数与石墨化度的关系

13

作者 黄启忠 张福勤 《炭素技术》 CAS CSCD 2003年第6期23-26,共4页

采用脉冲激光闪光法和XRD技术,分析了一种短炭纤维增强沥青炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关系,建立了两者之间的定量数学模型,并运用声子导热机制对其机理进行了分析。结果表明,随着石墨化度的升高,石墨微晶尺寸增大、结构渐趋... 采用脉冲激光闪光法和XRD技术,分析了一种短炭纤维增强沥青炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关系,建立了两者之间的定量数学模型,并运用声子导热机制对其机理进行了分析。结果表明,随着石墨化度的升高,石墨微晶尺寸增大、结构渐趋完整,复合材料在平行于层面方向的室温导热系数逐渐升高,导热系数与石墨化度之间关系符合公式:λ=59.18+0.53exp(g/14.80)。 展开更多

关键词 沥青炭 C/C复合材料 石墨化度 导热系数

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中温沥青炭的催化石墨化 被引量：2

14

作者 周光宗 周松柏 邓湘阳 《湖南文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2004年第2期9-11,共3页

将质量分数为 0 .0 5的H3 BO3 、BN、B4C粉末添加到中温沥青熔体中 ,经固化、炭化、2 30 0℃石墨化处理后 ,以XRD表征炭的结构 ,探讨了硼的不同化合物对沥青炭的催化石墨化效率 ,并分析其机理 .结果表明 ,三种催化剂均能不同程度地提高... 将质量分数为 0 .0 5的H3 BO3 、BN、B4C粉末添加到中温沥青熔体中 ,经固化、炭化、2 30 0℃石墨化处理后 ,以XRD表征炭的结构 ,探讨了硼的不同化合物对沥青炭的催化石墨化效率 ,并分析其机理 .结果表明 ,三种催化剂均能不同程度地提高沥青炭的石墨化度 .其中 ,以B4C为最佳 ,能够得到 10 0 %的石墨结构 ;BN次之 ,提升石墨化幅度为 2 8% ;H3 BO3 最差 ,仅 7.5 % .硼的摩尔分数决定硼化合物催化作用的效率 . 展开更多

关键词 中温沥青炭 催化石墨化 XRD 硼

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中间相沥青基炭泡沫材料有效导热系数表征方法研究 被引量：1

15

作者 赵瑾 陈宇迪 +3 位作者 邹涛 栗丽 刘卫卫 王小飞 《分析仪器》 CAS 2022年第6期77-83,共7页

提出了一种基于中间相沥青基炭泡沫材料真实孔结构特点的数值模拟计算有效导热系数的方法。针对实际应用的中间相沥青基炭泡沫材料,通过高分辨显微CT扫描、压汞法、闪光法,分别对材料微观结构、孔隙率及孔分布、导热性能进行系统表征。... 提出了一种基于中间相沥青基炭泡沫材料真实孔结构特点的数值模拟计算有效导热系数的方法。针对实际应用的中间相沥青基炭泡沫材料,通过高分辨显微CT扫描、压汞法、闪光法,分别对材料微观结构、孔隙率及孔分布、导热性能进行系统表征。采用三维重构、有限元仿真进行导热系数数值模拟计算有效导热系数并与实际测试结果对比。结果表明,有限元仿真计算的导热系数需引入孔结构修正系数,进而表征炭泡沫材料的有效导热系数。对于大尺寸中间相沥青基炭泡沫有效导热系数的表征,确定前驱体的导热参数,并结合孔结构的有限元仿真计算与孔隙率实测数据,可预估大尺寸炭泡沫样件的有效导热系数。 展开更多

关键词 中间相沥青基炭泡沫 显微CT扫描 导热系数 有限元仿真 压汞法 闪光法

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