蒙烯玻璃纤维布的电加热性能研究

蒙烯玻璃纤维布是一种采用化学气相沉积技术将石墨烯薄膜包覆在玻璃纤维表面制成的复合材料,其电加热性能表现优异。为了研究蒙烯玻璃纤维布电加热性能,推动其在航空、航天、风电等领域的应用,对呈现不同面电阻阻值的蒙烯玻璃纤维布进行了电加热性能的测试。结果表明,在宏观层面上,蒙烯玻璃纤维布颜色均匀,无明显色差,编织丝束间呈方形孔,且孔径均一,分布均匀,单丝纤维直径7.5μm,其中单束丝束共有312根单丝,丝束间方孔间距在430.27~438.34μm,捻度控制在70捻左右;在微观层面上,通过场发射环境扫描电子显微镜(SEM)可以看到石墨烯均匀的覆盖在纤维布丝束表面,无起皮、包覆不完全、褶皱等现象,其单丝表面光滑洁净,而拉曼光谱仪(Raman)观察到了石墨烯明显的2D和G峰。通过施加直流电研究蒙烯玻璃纤维布的电加热性能,当施加相同的电压时,面电阻越低,升温速率越快,电加热温度稳定值也越高;在270 V直流电压下,150Ω/的蒙烯玻璃纤维布的电加热温度可以快速稳定在543℃,升温速率可达185.1℃/s;而对于面电阻较大的蒙烯玻璃纤维布来说,相同电压下温度稳定值和升温速率均呈大幅下降趋势,且不同面电阻规格的蒙烯玻纤布的面电阻与电加热温度呈负相关;在不同额定电压下的电加热性能显示,施加在蒙烯玻纤布上的输入电压与电加热温度呈正相关。

无硫高倍膨胀石墨的制备及影响因素探讨

以鳞片石墨、硝酸、乙酸酐、高锰酸钾为原料,采用化学法经氧化酸化插层、水洗、干燥、高温膨胀过程制备膨胀石墨,利用正交试验方法确定最佳工艺条件,并对相关影响因素及插层机理作了初步探讨。结果表明:按鳞片石墨∶硝酸∶乙酸酐∶高锰酸钾(质量比)=1∶0.7∶1.5∶0.4,反应时间90min,反应温度30℃～40℃的条件可以制备出膨胀体积达478mL/g的高倍无硫膨胀石墨。相关影响因素的大小依次为:高锰酸钾、硝酸、乙酸酐、反应时间,其中高锰酸钾的影响程度远大于其他三个因素。

石墨提纯方法进展

详细介绍了目前国内外石墨提纯的各种方法,主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法,系统地阐述了它们的基本原理、工艺条件、研究进展以及在实际生产中的应用情况,在进行了各种方法的优缺点对比之后,得出经过改进的碱酸法仍不失为工业提纯石墨的最好方法。

粘结剂含量对石墨材料电、热传导性能的影响

以煅后石油焦和煤沥青为基本原料 ,采用热压工艺制备了一系列石墨材料。考察了粘结剂含量对石墨材料电、热传导性能的影响。在实验基础上 ,阐明了粘结剂与骨料颗粒在热混捏与热压过程中相互作用原理。结果表明 ,石墨材料的传导性能不仅依赖于原料种类、粒度 ,而且与其质量百分配比也有关系。经过分析认为 ,粘结剂含量小于 2 5W/%时 ,随着粘结剂含量的增加 ,石墨材料传导性能增强的原因可归结为石墨材料的骨料颗粒气孔率得到降低和颗粒间微裂纹减少所致 ;而粘结剂含量超过 2 5W/%时 。

石墨材料导热性能与微晶参数关系的研究

用煅烧石油焦和煤沥青为基本原料 ,采用热压和石墨化工艺制备了几种纯石墨材料。考察了煤沥青的种类以及石墨化温度对石墨材料导热性能的影响。结果表明 ,粘结剂的种类和石墨化温度与石墨材料的导热性能有着密切的联系。石墨材料的导热性能对其石墨化度的敏感程度较大 ,尤其是当石墨化度较高时表现最为突出。研究结果还表明 ,室温时石墨材料的导热系数与其平均微晶尺寸La 呈现出良好的线性关系 ,其直线方程为 :λ =- 86 .6 6 +7.2 6La;石墨的微晶层间距d0 0 2 与其平均微晶尺寸的倒数 (1 La)也存在良好的线性关系 ,其直线方程为d0 0 2 =0 .3341+0 .16 6 4 (1 La)。

三元脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料的制备、包覆定形及热性能

采用癸酸、月桂酸和棕榈酸的三元共晶混合物作为相变材料,以膨胀石墨为基体,通过膨胀石墨多孔结构的毛细吸附和复合涂饰剂的包覆定形,将多元相变材料固定在膨胀石墨的孔道结构中,制备出结构稳定、密封性能优异、热稳定性好和高导热的新型三元脂肪酸/膨胀石墨复合定形相变材料.膨胀石墨具有膨胀疏松的多孔结构和良好的吸附性能;其熔融潜热为95.6 J/g,结晶焓为82.8 J/g,说明其具有很好的相变蓄热特性和热循环稳定性;材料的导热性能可增加至0.738 W/(m.K),与脂肪酸相比得到大幅度提高.

掺杂石墨导热性能的研究

制备了一系列掺杂石墨并研究了其导热性能。实验结果表明 ,与相同条件下制得的纯石墨相比 ,掺杂石墨的导热系数均有较大的提高。掺杂钛组元可使石墨材料的导热性能有所提高 ,而硅组元的加入可大大提高石墨材料的导热性能 ,硼组元的加入则使石墨材料的导热性能明显下降 ,这与硼原子可溶入石墨晶格而造成晶格缺陷有关。XRD分析结果表明掺杂石墨都具有大的晶格尺寸 ,高的石墨化程度 ,这与掺杂组元的催化石墨化作用有关。

膨胀石墨的制备、结构和应用

介绍了膨胀石墨的制备方法、结构、性能及其应用,并对其发展趋势作了展望.在制备方法上重点介绍了化学氧化法、电化学氧化法和一种氧化插层与膨化过程可同时进行的特殊方法——爆炸法.在结构与性能上重点介绍了微观结构,根据微观孔的形成特点和大小进行了四级孔隙的分类.在应用上重点介绍了膨胀石墨在环境保护和生物医学领域的吸附性运用.提出未来的研究方向是探讨反应因素对膨胀石墨结构和性能的影响关系及其深层次的影响机理,并深入研究含油废水动态影响吸附性能的因素.

以甲酸为插入剂制备无硫可膨胀石墨

首次以浓硝酸为氧化剂、以甲酸为插入剂 ,制备了无硫可膨胀石墨。其最佳反条件是 :石墨 ,硝酸 ,甲酸的质量比为 1∶1∶0 8,反应温度为 30℃ ,反应时间为 4 0min。

低硫可膨胀石墨的制备

采用乙酸酐为插入剂,H2O2和K2Cr2O7为氧化剂制备低硫可膨胀石墨。最佳实验条件:m(石墨)∶m(乙酸酐)∶m(浓硫酸)∶m(H2O2)∶m(K2Cr2O7)=1∶1 4∶0 5∶0 12∶0 12;反应时间为1h;反应温度为45℃。制备出的可膨胀石墨膨胀后体积达到280mL/g,含硫量w(S)=0 11%。

原料配比对石墨材料热传导性能的影响

以煅烧石油焦和煤沥青为基本原料,采用热压工艺制备了一系列石墨材料,考察了煅烧石油焦填料的粒度分布以及粘结剂用量对石墨材料的传导性能的影响,并阐明了粘结剂与填料粒子在热混捏与热压过程中相互作用原理.结果表明:石墨材料的传导性能不仅依赖于原料种类、粒度,而且与其质量配比有关,且最佳原料配比所制备的块状石墨具有高密度、低孔率、低电阻以及高导热等特点;填料煅烧石油焦颗粒以及粘结剂用量的过多或过少,都不利于石墨材料的传导性能,本文填料中最佳煅烧石油焦颗粒用量为25％,原料中最佳粘结剂含量为25％.

制备低硫可膨胀石墨的新方法

研究了一种以冰醋酸为反应介质，在少量浓Ｈ２ＳＯ４存在下，以重铬酸钾作为氧化剂制备低硫可膨胀石墨的新方法。在最佳制备条件下，可膨胀石墨产品的含硫量仅为０．６８％，膨胀石墨产品的含硫量为０．０８％，膨胀容积２６０ｍＬ·ｇ－１，水分０．１０５％，挥发分５．５％，灰分０．７６％，ｐＨ值５，并采用紫外分光光度计对产品进行了分析。

膨胀石墨对油田含油废水的动态吸附

以膨胀石墨为吸附剂自制过滤柱作为吸附装置,使用分光光度计制作标准曲线并对水中含油量进行测定,对膨胀石墨吸油性能进行了研究。结果表明:在使用初始阶段吸附量较低,但随后升高且稳定,当使用次数增加到动态吸附饱和后水中残油量才开始上升;膨胀石墨的吸附量随膨胀石墨致密度的增加而增加;随水流速度的增加而减小。

电化学法制造膨胀石墨的再改进

运用正交实验对电化学法制备膨胀石墨过程中的影响因素进行了分析 ,得出了各因素对膨化率由强到弱的影响次序 :硫酸质量分数、电解电压、反应时间、固液质量比、氧化剂用量。筛选出了以硝酸钾为氧化剂制备可膨胀石墨的最佳工艺条件 :硝酸钾用量为m(H2 SO4 )∶m(KNO3)=2 2∶1 ;硫酸质量分数控制在 85 %左右 ;电解电压 1 8V ;反应时间 3 5h ;固液质量比为每毫升电解液中的石墨为 0 1 1～ 0 1 4g。膨化过程中的最佳温度为 850℃ ,最佳时间为 30s,膨化率可达 2 0 5mL/g。

表面包覆Al(OH)_3改性石墨的研究

采用异相成核法在天然鳞片石墨水悬浮液中 ,使硫酸铝水解 ,在石墨表面包覆一层Al(OH) 3对石墨进行表面改性处理。介绍了包覆条件对石墨表面改性的影响 ,对改性后的石墨进行了形貌观察、接触角测定、差热 -热重分析。研究结果表明 :在适当的条件下 ,可在石墨表面形成Al(OH) 3包覆层 ,pH值为 4 .0时 ,包覆效果最好 ;

膨胀石墨的表面修饰及其对甲醛吸附性能研究

以氧化插层法制备的膨胀石墨(expandedgraphite,EG)为吸附剂,采用十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)对EG进行表面修饰(改性)。研究改性和吸附工艺对EG吸附甲醛气体性能的影响。结果表明:改性剂的浓度对EG吸附甲醛气体有较大影响,当CTAB的浓度为0.04mol/L时,改性EG对甲醛的吸附效果较好。随着改性温度和时间的增加,改性EG对甲醛的吸附量先增加后减少,最佳改性温度和时间分别为70℃和90min。在室温(25℃)下,改性EG对甲醛气体的吸附效果较好。最佳工艺条件下,改性EG对甲醛气体的吸附量高达840mg/g。

微观孔结构对柔性石墨力学性能的影响

测量了不同密度柔性石墨纸的抗拉强度、压缩率、回弹率和基本断裂功。研究了可膨胀石墨化倍率对其力学性能的影响，又利用ＳＥＭ、ＸＲＤ等分析测试手段研究了柔性石墨的微观孔结构，并探讨了微观孔结构对其力学性能的影响。

以稀酸和氟化物两步处理脱除石墨中矿物质

选用三种天然磷片石墨（大同混目石墨固定碳含量为８８．７８％，内蒙古兴和混目石墨固定碳含量为９５．６７％，山西芮城１８５石墨固定碳含量为８６．４７％），在不同的条件下，用稀酸和氟化物溶液进行处理，考察了它们脱除矿物质的作用。经１００℃用稀酸溶液处理２ｈ，然后用氟化物溶液在７０℃左右处理２．５ｈ，大同混目石墨固定碳含量可达９９．９３％，内蒙兴和混目石墨固定碳含量可达９９．８０％，芮城１８５石墨固定碳含量可达９９．５１％。还研究了时间、温度、固液比等因素对矿物质脱除的影响，试验和分析证明，我们所研究的方法对石墨中矿物质不仅有较好的脱除作用，而且反应条件温和，腐蚀性小，成本低。

膨胀石墨的吸附作用

本文介绍了膨胀石墨吸附性能研究现状，讨论了膨胀石墨的微观结构、表面特性和吸附特性。在此基础上对膨胀石墨吸附方面的应用进行了综述，讨论了进一步研究的方向。

兰炭废水处理方法评述

介绍了兰炭废水的水质特点以及与焦化废水的异同,评述了兰炭废水处理的方法,指出兰炭废水的资源化利用以及近零排放的工艺研究是兰炭废水处理的一个发展方向。