【摘 要】
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自炭膜问世以来,其气体渗透性和机械强度低成为桎梏炭膜产业化应用的两大挑战。研究发现,渗透性低的根源在于传统炭膜的蠕虫状孔道结构。通过选择适宜的聚合物前驱体的分子结构与填充纳米粒子等功能化手段相结合,能够实现对炭膜蠕虫状孔结构有效的调控与重新构建。改性后的炭膜在保证高选择性的条件下,不仅气体渗透性能提高了2个数量级以上,而且还具有对某些气体存在较高分离选择性的功能化效果。机械强度差是均质炭膜的特有性
【机 构】
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大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料实验室,大连 116012 中国科学院大连化学物
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自炭膜问世以来,其气体渗透性和机械强度低成为桎梏炭膜产业化应用的两大挑战。研究发现,渗透性低的根源在于传统炭膜的蠕虫状孔道结构。通过选择适宜的聚合物前驱体的分子结构与填充纳米粒子等功能化手段相结合,能够实现对炭膜蠕虫状孔结构有效的调控与重新构建。改性后的炭膜在保证高选择性的条件下,不仅气体渗透性能提高了2个数量级以上,而且还具有对某些气体存在较高分离选择性的功能化效果。机械强度差是均质炭膜的特有性质,我们将自主研发的廉价煤基炭膜支撑体与前驱体相复合,采用简单的制膜工艺,有效的改善了炭膜的机械强度,制备得到复合性能好、气体分离性能高的复合炭膜。
其他文献
以酚醛树脂为碳源,硝酸铁为催化剂大量制备碳包覆铁纳米金属晶。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等方法分析和表征了产物的微观形貌和结构。结果表明:产物为纳米级的准球形碳-铁核壳结构,由同心碳纳米石墨壳层包覆纳米铁组成。产物外径30-100nm,碳层间距为0.34nm,与石墨层间距非常接近。
采用针刺炭纤维准三向预制体,经外热内冷,内热外冷热梯度CVI与树脂浸渍/炭化相结合的致密化工艺,通过适宜温度高温处理制备高摩擦特性的双元基体飞机炭刹车盘材料。依据中国民用航空局AC-25-AA-2008-02咨询通告的指导,进行了惯性台地面动力鉴定试验、飞行试验考核,还额外增加了四项考核试验。结果表明:Chaoma炭盘与国外原件SepcarbΟ R Ⅲ OR在相同的工作条件下,具有等效的刹车性能及
为了评价我国自行研制的A320系列飞机炭刹车盘材料,本文比较了它与装机的国外原件地面动力试验温度场分布测试试验结果,并分析了材料因素对炭刹车盘传热的影响。结果表明,与国外原件相比,超码件具有更加优异的传热特性,可以更好的保护机轮组件增加飞机的安全性。
炭纤维表面涂覆金属后拥有较高的导电性、良好尺寸稳定性、低密度和低热膨胀系数等一系列优异性能,因而广泛地应用于电磁屏蔽材料、智能水泥和输电材料等领域。本实验中,对3K的T-300炭纤维预处理后进行镀铜工艺的研究,并针对传统空气搅拌法的不足,首次在化学镀过程中采用了振荡搅拌法,并对两种方法的效果进行了对比。研究结果表明,预处理是炭纤维镀铜的重要环节。与传统的空气搅拌法相比,在化学镀过程中采用振荡搅拌效
利用氧化石墨的强吸附性将柠檬酸铁吸附到氧化石墨层间和表面,再通过热处理制备纳米铁氧化物/石墨复合材料,考察了热处理温度对纳米铁氧化物/石墨复合材料的组成、晶体结构、电导率、磁学及微波吸收性能的影响。研究结果表明,随着热处理温度的升高,柠檬酸铁/氧化石墨复合物中的氧化石墨逐步转化为类石墨或石墨结构,柠檬酸铁则依次转化为Fe3O4、Fe3O4和Fe2O3的混合物以及Fe3O4、Fe2O3和Fe的混合物
为改善涂层材料和炭基体材料的界面性能,本论文从缓冲界面膨胀失配性,减缓界面热应力,提高材料抗热冲击性能的角度出发,制备了TiC/C梯度材料,并考察了材料的真空性能。结果表明,通过调控化学气相沉积过程的工艺参数制备出的TiC/C梯度材料能够明显改善两相界面,提高材料抗热冲击性能,减少材料的真空出气量。
本文利用溶剂法制备碳纳米管及炭黑与天然橡胶的结合胶,制备出高质量碳纳米管及炭黑结合胶后用扫描探针显微镜对结合胶的微观形貌进行研究,得到了清晰的结构,碳纳米管结合胶的结构为天然胶分子在定向紧密排列的碳纳米管的两侧沿着纳米管的表面与碳纳米管结合从而橡胶分子形成环状的闭合结构,随着纳米管管径的增大,结合胶的结构趋向于炭黑结合胶的结构;炭黑结合胶的结构为橡胶分子沿着炭黑粒子或聚集体的表面与炭黑结合,可推断
采用温控电弧装置,以FeS、Ni和Mg混和粉末作为催化剂,电压为32V,放电时间为10分钟,研究了不同电流与电弧推力对制取单壁碳纳米管的影响,确定了优化参数。在环境温度为600℃时,氦气气氛,气氛真空度为5.7×104Pa,电流为100A,电弧推力为80A时,单壁碳纳米管的产量和纯度都分别达到了12g/h和70wt%以上,其管径为1.24~1.38nm。
基板形貌以及成分对于碳纳米管阵列的生长有重要影响。通过调整石英基板的微观形貌,即可以获得自组织生长获得碳纳米管阵列、碳纳米管绳、碳纳米管聚团。在平整基板上,碳纳米管初期形成均匀网络,进而形成碳纳米管阵列;当基板表面有10nm的凹坑,碳纳米管组织形成局部缠结,进而形成碳纳米管绳;当基板表面为约100nm的沟道时,碳纳米管初期生长相互缠绕,形成无序缠绕的聚蹦状碳纳米管。所以,通过基板形貌进而容易调变碳
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