简介：以干法成形技术制备的炭纤维坯体为预制体，酚醛树脂作粘结剂，通过浸渍、模压、炭化、CVD和石墨化制备质子交换膜燃料电池用炭纸。借助扫描电镜（SEM）观察炭纸表面形貌，用四探针法测试炭纸面电阻。研究结果表明：浸渍模压与CVD复合工艺在炭纤维表面形成连续均匀的热解炭层，增强纤维与基体的结合，减少裂纹缺陷，提高炭纸的导电性能；炭纸横向和纵向的面电阻分别为0.34Ω和0.37Ω，小于日本东丽炭纸的面电阻0.43Ω和0.70Ω。

简介：采用Ag-Cu-Ti钎料连接C／C复合材料，用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）等分析连接层的微观结构与相组成，并测试连接层的剪切强度。结果表明：C／C复合材料连接层的剪切强度跟连接温度与保温时间有关；在850℃、保温30min条件下获得的连接层剪切强度最高，达到26．7MPa；同时连接层与基体材料形成机械嵌合，界面发生元素扩散和冶金反应。钎焊连接层形成固溶体和化合物，包括Ag（s．s）、Cu（s．s）、Cu4Ti3和TiC。剪切断口形貌表明钎焊层与C／C坯体之间结合较好，具有一定的连接强度。

简介：针对国内对高性能隔热材料的广泛需求，以炭纤维毡为预制体、热固性树脂为先驱体，采用浸渍-固化-炭化的方法制备新型低密度隔热炭／炭复合材料。研究浸渍液的浓度、树脂和毡体的类型、层间粘接剂的浓度和类型、固化时所加的外部压力等因素对材料密度的影响，并借助扫锚电镜观察、分析样品的微观结构。实验结果表明，采用长纤维毡作预制体、呋喃树脂作先驱体，浸渍液浓度为8％，层间粘接剂选用环氧树脂，固化压力为1200MPa时，炭／炭复合材料的密度为0.17g／cm^3，热导率为0.19W／（m·K）。

简介：通过对浸渍前后C/C复合材料抗弯性能、剪切性能和耐压性能的比较,分析了浸渍工艺过程对C/C复合材料力学性能的影响.浸渍工艺使C/C复合材料力学性能有明显改善:抗弯强度由浸渍前的101MPa提高到浸渍后的159MPa,剪切强度由浸渍前的8.6MPa提高到浸渍后的12.1MPa,抗压强度由浸渍前的82MPa提高到浸渍后的136MPa.浸渍前后C/C复合材料断口的扫描电镜照片分析可得出浸渍工艺的炭生长层有与CVD工艺类似的微观结构的结论.

简介：以CVD工艺预增密至一定密度的自制刹车用炭/炭(C/C)复合材料和国外C/C复合材料刹车片为研究对象,分别采用中温沥青及高温沥青为浸渍剂,对C/C刹车片进行浸渍-炭化新工艺补充增密处理.结果表明:自制及国外C/C刹车片均具有较好的可浸渍性;可以采用沥青浸渍-炭化法高效增密;两种沥青相比,高温沥青残炭率更高,但也易产生难石墨化炭;针对整个沥青而言的宏观残炭率与只针对样品而言的实际残炭率的差距随着炭化压力提高而变小,因而,为了快速制取C/C复合材料刹车片,必须提高炭化压力;新工艺补充增密后C/C复合材料刹车片样品各项性能比增密前均有显著的提高.

简介：采用浸渍技术制备多种炭/炭复合材料磷酸盐抗氧化涂层。在700℃下测试涂层的抗氧化性能,结果表明：浸渍混合成分磷酸盐涂层的炭/炭复合材料的抗氧化性能明显高于浸渍单一成分磷酸盐涂层试样,其最佳抗氧化效果为20h氧化的质量耗损率仅为0.98%。采用SEM观察相关试样氧化实验前后的表面形貌,发现单一磷酸锌或者磷酸锰的涂层在氧化时挥发严重,单一磷酸铝的涂层则发生团聚;混合组分的涂层成分的挥发则得到有效抑制,无团聚现象,并提出了混合磷酸盐的复合抗氧化机制。

简介：以不同纤维体积分数（21%、26%、32%）、不同布毡质量比（3：1,2：1,1：1）的针刺整体毡为预制体,采用化学气相渗透法（Chemicalvaporinfiltration,CVI）制备平板炭/炭（C/C）复合材料,研究预制体结构对CVI致密化过程的影响。结果表明：随纤维体积分数增加,整体毡的增密速率及最终密度都逐渐减小;布毡比对增密速率及最终密度影响很小。材料网胎中热解炭圆壳厚度沿材料厚度方向呈内部小、两侧大的对称分布;增加纤维体积分数或增加布毡比,材料内部的热解炭增厚程度随之减小。纤维体积分数为21%的预制体最适宜采用CVI工艺进行增密,增密80h密度达到1.69g/cm3,热解炭生长均匀。

简介：在MM-1000型摩擦试验机上,对炭/炭复合材料分别在氮气和空气中模拟正常着陆能量条件下的摩擦磨损行为进行测试。结果表明：在氮气中,炭/炭复合材料的摩擦因数较高,达到0.32～0.4,磨损率较低,质量磨损率为18mg/次,线性磨损率为1.4μm/次;在空气中,材料的摩擦因数较低,为0.2～0.3,但磨损率较高,质量磨损率为48mg/次,线性磨损率为3.8μm/次。磨损表面及磨屑的SEM形貌表明：在空气中,材料摩擦表面易形成炭纤维、基体炭相互脱离的磨屑,其主要磨损机制为氧化磨损;在氮气中,则有纤维与基体炭连接良好、大尺寸的磨屑出现,主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损。

简介：摩擦过程中的温度场和热应力分布状况是摩擦学研究领域的一个重要课题。基于炭／炭复合材料制动盘湿式制动试验，将制动过程中的摩擦生热等效为瞬时移动面热源，按传动学理论计算制动盘与冷却润滑油的对流传热系数，建立三维循环对称有限元模型，运用有限元软件ANSYS分析制动盘的温度分布，给出典型时刻的温度场分布云图及温度升高引起的热应力场。利用有限元分析刹车制动过程的温度场，可为摩擦材料的研制及制动盘的设计提供有效的参考。

简介：采用包埋-刷涂法在C/C复合材料表面制备SiC/ZrSiO4复合涂层,借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等测试手段分析该复合涂层的微观结构,并研究SiC单涂层和SiC/ZrSiO4复合涂层在1500℃静态空气中的抗氧化性能。结果表明：包埋法制备的SiC内涂层结构疏松,具有较好的抗氧化性能,氧化55h后质量损失率仅为0.5%,但氧化58h后,涂层内部形成大孔洞并产生贯穿孔隙,导致涂层失效,质量损失率迅速增加到2.1%。SiC/ZrSiO4复合涂层由非均质镶嵌式结构的ZrSiO4涂层紧密覆盖在SiC内涂层表面而成,具有优异的抗氧化性能,氧化198h后质量仅增加0.5%,并且基本不再随时间延长而增加;复合涂层不仅能自愈合外涂层的缺陷和裂纹,还能抑制氧化过程中大孔洞的形成,避免贯通孔隙的产生。

简介：用丁腈橡胶（CTBN）共聚改性酚醛树脂作为浸渍剂对炭纸坯体进行浸渍，经模压固化、炭化和石墨化工艺制得质子交换膜燃料电池用炭纸。研究浸渍剂中丁腈橡胶含量对炭纸性能的影响。研究结果表明：随CTBN含量增加，炭纸的孔隙率、透气性及导电性能均得到改善。并且发现炭纤维与基体炭的界面结合程度对炭纸导电性能的影响大于石墨化度的影响。随CTBN含量增加，炭纸的强度先增加后降低，当丁腈橡胶添加量占酚醛树脂质量的30％时炭纸强度达最大值。所得PEMFC用炭纸性能参数如下：电阻率18．0mΩ．cm，孔隙率65．6％，透气度为2050m1．mm．cm^-2．hr^-1．mmAq^-1；抗拉强度30．14MPa和抗弯强度68．15MPa，分别比改性前提高了28％~1165％。

简介：飞机炭刹车盘在压力系统提供的压力作用下,动盘和静盘相互摩擦,产生摩擦力矩。刹车压力的大小对飞机炭刹车盘的摩擦性能具有较大影响。通过对3套炭刹车盘在不同压力状态下的刹车试验,对整套炭刹车盘的摩擦磨损性能进行系统研究,分析飞机炭刹车盘在可用刹车压力条件下,摩擦性能参数的变化规律。结果表明,超码研制的A320系列飞机炭刹车盘在整个刹车压力区间内,摩擦因数、平均力矩等性能指标均在国外原件的性能范围内,与国外原件具有等效的刹车性能。

简介：采用溶胶–凝胶法对盐酸预处理后的活性炭（activatedcarbon,AC）进行负载TiO2改性处理,利用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、比表面积及孔径测试（BET）、热重分析（TG/DTG）、傅立叶红外光谱分析（FTIR）等对负载TiO2前后的活性炭结构与理化性能进行表征,并利用电化学工作站测试其电化学性能。结果表明,凝胶的最佳煅烧温度为450℃,制得的TiO2/AC复合体表面及孔道中有絮状或颗粒状的TiO2存在,Ti元素含量（质量分数）为24.91%,晶体类型为锐钛矿型;同时,TiO2/AC表面形成一些Ti—O键的含氧官能团。活性炭负载TiO2改性后,比表面积降低23.1%,比电容升高16.4%,电吸附性能提高,可作为电极材料用于去除废水中的无机盐离子。

简介：以固溶强化的铜锡合金作为基体,以石墨和铅作为固体润滑剂,采用粉末冶金方法制备高速、重载条件用新型固体自润滑材料,研究铅对材料的高温力学性能和摩擦学行为的影响,通过分析摩擦表面和亚表面的微观形貌与结构探讨铅与石墨的协同润滑机理。结果表明:在铜-石墨材料中添加铅可显著提高材料的硬度和室温拉伸强度;铅的添加可提高铜-石墨材料300℃以下的高温压缩强度,Cu-9Sn-9Pb-10C在300℃的高温压缩强度为215.3MPa;添加铅可显著提高铜-石墨材料在高速、重载条件下的摩擦稳定性,并略微降低平均摩擦因数。

简介：以8种不同孔结构的活性炭为实验对象,利用低温N2（77K）吸附法测定活性炭的比表面积和孔径分布,并将其涂布到铝箔集流体上组装成双电层超级电容器。以1mol/L四氟硼酸四乙基铵的乙腈溶液（Et4NBF4/AN）为电解液,利用循环伏安和恒流充放电技术研究活性炭的比表面积、中孔和微孔分布以及孔容等对双电层电容器倍率衰减性能的影响。结果表明：活性炭的比表面积、孔径和孔容的适量增大均能提高活性炭的比容量;中孔的适量增加不仅可以减小超级电容器的电阻,还可以提高活性炭的大电流充放电性能,降低大电流充放电时的电容衰减。当电流密度从0.15A/g增大到9.6A/g时：中孔活性炭的比电容衰减率平均为14.13%,而微孔活性炭的平均衰减率为20.58%;中孔表面积对比电容的贡献由10.10μF/cm2下降至9.95μF/cm2,而微孔表面积的贡献则由5.68μF/cm2下降至4.21μF/cm2。

简介：将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解液，采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层，通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能，利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻，探讨聚苯胺涂层用于质子交换膜燃料电池双极板改性的可能性。结果表明，在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2，与裸钢相比，腐蚀电位升高536mV，腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换膜燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试，分析测试后的溶液离子含量。结果表明，涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级，具有很好的耐久性；阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前，压力为1.4MPa时，裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2，腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值，在质子交换膜燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。

简介：锂硼合金是LiMx/FeS2热电池体系中较理想的阳极材料,阻碍其应用的关键是难以制备出成份、组织结构均匀的大铸锭。本文对锂硼合金的研究进展,如制备工艺、合成机理、组织结构及电极性能进行了详细的介绍,并对我国在这方面的研究提出建议。

简介：以CH3COOLi·2H2O和锐钛矿型TiO2为原料，通过直接融盐法合成锂离子电池负极材料Li4/3Ti5/3O4，考察合成条件对材料性能的影响，并通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对样品进行物相和形貌分析。结果表明，先在70℃保温5h或10h，再在800℃煅烧2h可得到纯相的Li4／3Ti5/304粉末，平均粒径在300nm左右，且粒径分布均匀。充放电测试表明在70℃保温5h、800℃煅烧2h得到的样品具有最优异的电化学性能。以0．1C倍率充放电，其首次放电容量达到172（mA．h）／g，接近理论容量，20次循环后，容量仍保持在140（mA·h）／g。与传统的固相法相比，用直接融盐法得到的材料具有较大的锂离子扩散速率、高倍率性能和循环可逆性。