国家自然科学基金(50272051)
- 作品数：12 被引量：180H指数：9
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- 化学液相气化渗透法制备炭/炭复合材料研究的进展被引量：5
- 2007年
- 综合评述了化学液相气化渗透(chemical liquid vapor infiltration,CLVI)法制备炭/炭(C/C)复合材料的研究。概述了CLVI法的工艺特点及其快速致密的原理,并分别从预制体形状、发热体加热方式、前驱体种类等方面介绍了近年来各种改进的CLVI工艺。分析了制备方式、温度以及前驱体种类等对热解炭微观结构的影响。展望了CLVI法制备C/C复合材料的发展趋势。综合分析表明:目前,CLVI法尚不能满足应用于工业化生产的要求,今后将向多试样沉积、低能量消耗、前驱体高利用率等方向发展。
- 张永辉王继平乔冠军金志浩
- 木材陶瓷研究进展被引量：32
- 2003年
- 回顾了一类新型环境材料—木材陶瓷的研究进展。木材陶瓷具有电磁屏蔽、温度-湿度传感和耐磨擦性能等优异性能,以及特殊的结构特征,使其在功能陶瓷方面具有美好的应用前景。介绍了碳木材陶瓷和SiC木材陶瓷的制备方法、结构和各种性能,以及制备机理。以制备β-SiC为例,详细介绍了Si在碳模板中的渗入和反应机理,并提供了相应的渗入-反应模型。对其他碳化物和氧化物木材陶瓷的研究进行了简要介绍。最后,探讨了木材陶瓷目前存在的问题与相应对策,并对其发展前景进行了展望。
- 钱军民金志浩乔冠军
- 关键词：木材陶瓷组织遗传性环境材料
- 酚醛树脂/木粉复合材料制备木材陶瓷结构变化过程研究被引量：39
- 2004年
- 酚醛树脂/椴木木粉复合材料经高温真空碳化制成了木材陶瓷。利用XRD、SEM和FTIR技术对碳化温度和酚醛树脂/木粉质量比对木材陶瓷物相、微观结构和物理化学结构变化的影响进行了表征和研究。结果表明,木材陶瓷具有拓扑均匀的连通孔的三维网络结构,是含有CC、C—O—C和C—H等基团的类石墨结构的碳/碳复合材料;随碳化温度的升高,(002)峰强度增大,晶面间距d(002)降低,碳化木粉收缩,其间隙增大;酚醛树脂/木粉质量比增大,浸渍树脂的木粉成形能力改善,所得木材陶瓷结构更均匀,但其对木材陶瓷的XRD衍射花样影响不大。
- 钱军民金志浩王继平
- 关键词：碳复合材料木材陶瓷碳化
- 液相渗入-反应法制备木材结构SiC的研究被引量：20
- 2004年
- 椴木经高温炭化转变为木炭,经熔融硅反应性渗入后,生成具有椴木微观结构的多孔SiC陶瓷。借助TGA(采用RigakuThermal型热分析仪)研究了椴木的热分解行为,用XRD和SEM研究了椴木木炭和多孔SiC陶瓷的物相组成和微观结构,还探讨了Si向木炭中渗入-反应动力学和多孔SiC的基本性能。结果显示,木炭为无定形的非晶碳材料,多孔SiC由主晶相?-SiC和少量未反应C组成的;多孔SiC具有椴木的管胞结构,与木炭相比,力学性能得到显著改善;碳纤维向SiC纤维的转化及其对裂纹萌生、扩展的抑制作用和偏转作用是提高力学性能的主要机制。
- 钱军民王继平金志浩
- 关键词：碳化硅木材陶瓷环境材料多孔陶瓷木材
- 气相硅反应性渗入法制备橡木结构SiC陶瓷被引量：8
- 2004年
- 橡木经1200℃高温真空碳化转化为碳模板，再用反应性渗入方法在1500～1600℃、Ar气氛下气相渗硅0.5～8h，制成一种具有橡木显微结构的多孔SiC陶瓷。采用XRD和SEM对其物相变化和显微结构进行了表征。结果表明：随反应时间的延长，木炭的转化率增大，弯曲强度显著提高，而气孔率变化不大。在1600℃下反应8 h时，木炭几乎完全转变成具有橡木显微结构的β-SiC陶瓷，其弯曲强度和气孔率分别为42.1 MPa和46.4％。此外，还对气相Si在木炭中的渗入-反应机理进行了简单介绍。
- 钱军民王晓文金志浩
- 关键词：多孔陶瓷碳化硅木材
- 反应熔渗法制备C/C-SiC复合材料及其反应机理和动力学的研究进展被引量：18
- 2005年
- 对反应熔渗法制备C/C SiC复合材料过程中Si的渗入行为以及Si/C的反应机理和动力学进行了综合评述。分析了高温下Si的密度、粘度、表面张力及Si/C润湿角对渗入能力的影响。概括了Washburn公式及其改进模型在液Si渗入行为方面的研究进展,给出了渗入时间、SiC生成速率与渗入高度之间的关系。对控制Si/C反应的溶解沉淀机理和扩散机理进行了阐述,总结分析得出:不同阶段Si/C反应发生的区域不同,因而控制反应的机理也不同。最终的SiC相是由不同反应机理共同作用形成的。
- 王继平金志浩钱军民乔冠军
- 关键词：反应机理
- 由椴木木粉和酚醛树脂制备木材陶瓷的研究被引量：39
- 2004年
- 以椴木木粉和酚醛树脂为原料制成一种新的木材陶瓷.用TGA、XRlD和SEM技术分别对木材陶瓷的形成机理、物相构成和微观结构进行了表征与研究.详细讨论了碳化温度和酚醛树脂用量对木材陶瓷显气孔率、体积电阻率和弯曲强度的影响.结果表明,木材陶瓷是由酚醛树脂生成的玻璃态的硬碳和由木粉生成的无定形的软碳组成的多孔性碳复合材料;随碳化温度升高或酚醛树脂用量的增加,木材陶瓷的显气孔率和弯曲强度增大,体积电阻率下降;碳化温度升高可以使(002)衍射峰逐渐变窄,强度增大,并且向高角度移动,晶面间距d(002)减小,而酚醛树脂用量的增加对(002)衍射峰和晶面间距d(002)基本没有影响;当碳化温度为1350℃,酚醛树脂用量为160wt％时,木材陶瓷的显气孔率、体积电阻率和弯曲强度分别达到了50％、2.0×10-2Ω·cm和25MPa.
- 钱军民王继平金志浩
- 关键词：木材陶瓷多孔材料酚醛树脂物相
- 木材陶瓷和Si粉原位反应烧结制备多孔SiC的研究被引量：30
- 2003年
- 以椴木木粉、硅粉和酚醛树脂为原料 ,先低温碳化制成木材陶瓷 ,然后利用高温原位反应烧结工艺制成了具有椴木微观结构的多孔SiC陶瓷。借助TGA研究了木粉和酚醛树脂的热分解行为。用XRD和SEM研究了木材陶瓷和多孔SiC陶瓷的物相组成和微观结构 ,用压汞法对木材陶瓷和多孔SiC的孔径分布进行了表征。研究了碳化温度、碳化速率、酚醛树脂用量、SiC含量和成型压力等因素对多孔SiC弯曲强度和孔隙率的影响。结果显示 :木材陶瓷为部分石墨化的无定形碳 ,多孔SiC由主晶相 β SiC和 10 %± 0 .5 % (体积分数 )的游离Si组成。木材陶瓷和多孔SiC具有类似于初始木材的多孔微观结构 ,孔径主要集中于 10～ 60 μm。在优化的工艺条件下 ,获得了孔隙率大于 5 0 % ,弯曲强度约为
- 钱军民王继平金志浩
- 关键词：碳化硅多孔陶瓷木材陶瓷碳化原位反应
- C/C-SiC材料的快速制备及显微结构研究被引量：13
- 2006年
- 分别以碳毡和二维碳纤维为预制体，采用化学液相气化渗入法结合熔融渗硅反应法快速制备了C／C-SiC陶瓷复合材料。对这种材料的密度和气孔率进行了表征，并通过XRD，OM和SEM等方法对其相组成、显微结构和反应机理进行了研究。结果表明：不同预制体制备的C／C—SiC材料密度和气孔率分别为～2．0g／cm^3和～1．0％。其相组成包括反应生成β-SiC以及未反应的游离Si和C。C／C—SiC中纤维被环状的沉积碳包裹，生成SiC的反应只发生在Si与沉积碳之间，纤维没有损伤。Si，C和SiC各相分布和含量因预制体的不同而有明显差异。
- 王继平金志浩钱军民乔冠军
- 气相反应渗入法制备多孔SiC的研究被引量：11
- 2004年
- 以椴木木炭为生物碳模板,利用气相反应性渗入法制成了一种具有木材结构的多孔SiC陶瓷。采用X射线衍射分析,红外光谱和扫描电镜对其物相变化和显微结构进行了表征。实验结果表明:随反应时间的延长,木炭的转化率增大,弯曲强度显著提高,而气孔率变化不明显。在1600℃下反应8h,木炭几乎完全转变成βSiC,并高度保持椴木的微观结构,弯曲强度和气孔率分别为41.6MPa和53.2%。对气相SiO在木炭中的渗入反应机理进行了探讨。
- 钱军民王晓文金志浩
- 关键词：多孔陶瓷碳化硅木材碳化
