高温热处理毛竹材诱发变色机理研究

采用4年生中部毛竹,对其进行160℃、180℃、200℃热处理2 h。定性观察高温热处理后毛竹颜色的直观变化,借助化学成分分析和红外光谱分析方法,研究高温热处理竹材的诱发变色机理。结果表明:高温热处理后,竹材木质素含量上升,增加了20.89%。木质素中发色基团增多,助色基团也发生了变化,从而导致了热处理竹材的诱发变色。特征官能团甲氧基峰值发生蓝移,波长减小,使得竹片外观颜色变深。

高温热处理对中山杉木材物理力学性能的影响

中山杉(Taxodium hybrid‘Zhongshanshan’)是落羽杉属杂交选育出的优良无性系品种,但其木材存在尺寸稳定性差、力学强度低等缺点,限制了其开发应用范围。以中山杉木材为研究对象,使用过热蒸汽对其进行改性,研究了处理温度(175,195,215℃)和处理时间(1,2,4 h)对中山杉物理性质、化学成分和力学性能的影响。结果表明:处理温度的升高和处理时间的延长使木材表面材色逐渐向深褐色转变,其中处理温度对色度的影响更显著。热处理材的质量损失率随着处理温度升高和处理时间延长而增大,处理温度对质量损失率影响更显著。热处理材半纤维素的质量分数随温度的升高显著降低,温度达到215℃时,半纤维素的质量分数与未处理材相比下降近65%,而纤维素质量分数相对稳定,下降了11.47%。由于纤维素和半纤维素中具有吸水性的游离羟基数量减少,热处理材的饱水湿胀率和全干干缩率随温度升高而下降,抗胀(缩)率随处理温度升高逐渐增大,尺寸稳定性明显提升。但高温处理对木材的抗弯强度和抗弯弹性模量具有消极影响,尤其是处理温度影响显著。当处理温度达到215℃且处理时间为4 h时,热处理材抗弯强度和抗弯弹性模量分别下降了27.74%和31.45%。

高温热处理对C/C复合材料组织结构和拉伸性能的影响

为了缓解C/C复合材料的脆性,使用自制的热梯度化学气相沉积(TG-CVI)设备对单向碳纤维预制体进行致密化,制备得到致密的C/C复合材料。通过高温热处理调节界面的结合强度和基体碳的石墨化程度,利用排水法测试复合材料的密度,万能材料试验机测试其拉伸性能,采用可视化石墨烯片层技术(VGT)对试样进行处理,使用偏光显微镜(PLM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)分别研究复合材料的微观组织、界面和断面形貌、以及物相组成。结果表明,在相同沉积条件下,热处理后的C/C复合材料碳基体的石墨化程度提高,界面结合强度下降,拉伸性能下降。但复合材料最初的脆性断裂向拟延性转变,延伸率提高。

高温热处理对钢材中微合金化元素的析出行为及其材料性能的影响分析

高温热处理是制备钢材中至关重要的工艺步骤之一,可通过精确控制温度、时间和冷却速率来改善钢材的性能。微合金元素,如钒、钛、氮、铌等用于提高钢材的强度、耐腐蚀性和韧性等能。本文探讨了高温热处理对钢材中微合金化元素的析出行为及其对材料性能的影响,通过分析高温热处理,讨论了微合金元素在这一过程中的析出行为以及析出物的形成。强调了高温热处理参数影响了析出物的尺寸、分布和稳定性、不同微合金元素和钢材类型之间的差异。通过先进模拟工具的应用、新型微合金元素的研究以及进一步优化高温热处理和微合金元素的应用,提高了高温热处理下的材料性能。

高温热处理木材的FTIR和XRD分析

该文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和X射线衍射(XRD)仪较系统地研究了高温热处理对马尾松木材FTIR和XRD特征的影响规律。结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,木材红外吸收光谱中羟基吸收峰的强度明显降低,羰基吸收峰的强度略呈降低趋势,有利于木材尺寸稳定性的增加;在160~220℃的热处理范围内,马尾松木材纤维素结晶度随着温度的增加呈现出先增加、后减小、再增加的变化规律;当热处理温度为200℃时,随着时间的延长,马尾松木材的结晶度整体呈现降低趋势,但处理时间为2 h时,木材的结晶度略有增加;除220℃热处理4 h外,其他高温热处理工艺对马尾松木材纤维素结晶区宽度的影响不明显,其变化幅度均在3%以内。

高温热处理对炭纤维性能的影响

炭纤维的表面微观形态对其力学性能有很大影响。选择国产和日本东邦公司的炭纤维 ,对其进行高温热处理 (180 0℃～ 2 5 0 0℃ ) ,研究了热处理温度对炭纤维力学性能、密度的影响。用SEM观察了热处理前后炭纤维的表面微观形态变化 。

高温热处理对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响

在4个不同温度和时间水平下,对人工林杉木木材进行高温热处理,研究了处理温度和时间对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响规律。结果表明：高温热处理可以显著降低木材平衡含水率、吸水率和体积膨胀率,提高尺寸稳定性;随着处理温度的增加和处理时间的延长,杉木平衡含水率、吸水率和体积膨胀率降低;与处理时间相比,处理温度对平衡含水率、吸水率和体积膨胀率的影响程度更大。在本研究范围,与对照材相比,通过高温热处理可以使杉木平衡含水率降低17.73%~66.74%,吸水率降低33.99%~64.00%,体积膨胀率减少36.7%~69.30%。

高温热处理对活性炭纤维微孔及表面性能的影响

研究了1173K高温改性处理对沥青基活性炭纤维吸附性能、孔径分布、微孔结构和表面化学的影响。低温(77K)N2吸附结果表明热处理后活性炭纤维比表面积略有下降,通过密度函数理论解析活性炭纤维全孔范围的孔分布得出活性炭纤维表面孔径大于1.0nm的微孔明显减少,微孔孔径更加集中于0.5nm～1.0nm,从而提高了活性炭纤维的碘吸附值。X射线衍射分析表明活性炭纤维是乱层石墨结构,热处理使活性炭纤维类石墨微晶碳层面的层间距下降,X光电子能谱分析表明热处理后活性炭纤维表面的含氧官能团C=O和COOH的含量变化不大,而呈碱性酚羟基C OH含量的明显下降使活性炭纤维表面碱性降低。

高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究

以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)均呈下降趋势,但热处理温度影响更为显著;热处理对MOR的影响比MOE的要大;顺纹抗压强度随时间的变化规律并不明显,但随温度的升高逐渐降低。杉木热处理后,试材由绝干到气干和绝干到吸水尺寸稳定时2个阶段的径向线湿胀率、弦向线湿胀率、体积湿胀率均低于未处理材的,弦向线湿胀率大于径向线湿胀率;就整体而言,3个指标均随处理温度的升高和时间的延长而减小。抗胀率均为负值,其绝对值随处理温度的升高和时间的延长而增大,尺寸稳定性增强幅度逐渐增大,且受温度的影响较为显著,在210℃下降得最明显。

高温热处理对C/C-SiC复合材料制备与力学性能的影响

以针刺整体炭毡为坯体,采用树脂浸渍和化学气相沉积混合法制备C/C多孔体,然后熔硅浸渗制得C/C-S iC复合材料;研究了C/C多孔体的高温热处理对C/C-S iC复合材料密度、孔隙度、力学性能及断裂方式的影响。结果表明:炭涂层进行高温热处理可改变复合材料的弯曲断裂方式,使其具有一定的“假塑性”,弯曲强度下降约16%,压缩强度提高约20%,硬度增加;C/C多孔体的最终高温热处理可打开孔隙,有利于液S i的渗入,制备出密度较高(>2.0 g.cm-3)、开孔率较小(<4%)的复合材料,但导致其力学性能下降,基本上不影响其断裂方式。

高温热处理对木材力学性能的影响

以毛白杨(Populus tomentosa)、云杉(Picea asperata)和樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,通过蒸汽热处理,研究热处理条件变化对该3种木材的抗弯强度(MOR)、抗弯弹性模量(MOE)及顺纹抗压强度的影响。结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,3种木材的MOR、MOE和顺纹抗压强度均降低;与对照样相比,毛白杨在180℃以下,云杉和樟子松在190℃以下,木材主要力学强度没有降低;毛白杨超过190℃,云杉和樟子松超过200℃,随着温度的升高,强度降低;毛白杨超过200℃,云杉和樟子松超过210℃强度降低的更快。总之,毛白杨热处理温度不超过200℃,云杉和樟子松热处理不超过210℃。

高温热处理对带热障涂层DD6单晶高温合金互扩散行为及持久断裂特征的影响

采用电子束物理气相沉积方法在DD6单晶高温合金基体上制备了热障涂层,带涂层试样首先在1100℃空气气氛中分别进行了50h和100h热处理,然后在980℃/250MPa条件下进行持久实验,研究了持久断裂后合金与黏结层界面的互扩散行为、组织形貌以及断裂特征。结果表明:经过1100℃热处理,合金与黏结层之间的元素发生了互扩散,合金基体中Cr含量增加,而Re,Nb,Mo,Ta等元素向黏结层扩散;随热处理时间的增加,析出的不稳定相数量增多,持久断裂试样γ′相粗化程度增加;1100℃热处理带热障涂层持久断口为韧窝断口,与合金标准试样断口特征类似。

高温热处理与C/C复合材料性能关系研究

采用整体炭毡为增强坯体，经过化学气相渗透（CVI）及树脂浸渍／炭化（PIC）工艺制备成整体毡C／C复合材料样品，对样品连续进行了3次2500℃以上的高温热处理（HTT）。材料性能测试结果表明．3次Htt后材料；向抗拉强度由16．7MPa下降到8．87MPa，抗压强度由129．0MPa下降到72．7MPa。抗弯强度由35．7MPa下降到17．6MPa，抗剪强度由34．4MPa下降到18．7MPa；xy向室温（RT）-1000℃的平均线膨胀系数由1．55×10^-6K^-1降低到1．13×10^-6K^-1；800℃的热导率由106．91w／（m·K）降低到61．27W／（m·K），比定压热容由2．56kJ／（kg·K）下降到1．93kJ／（kg·K）；z向变化趋势基本相同。

Hi-Nicalon SiC纤维高温热处理后的断裂机理研究

测定了Hi-Nicalon SiC纤维在惰性气氛下高温热处理后的断裂强度,并对其强度进行了Weibull分布统计分析,通过SEM研究了温度变化对Hi-Nicalon SiC纤维表面形貌和力学性能的影响,着重分析了Hi-Nicalon SiC纤维的裂纹扩展机制及断裂机理。研究表明,在惰性气氛保护下其强度随退火温度的升高而下降,且经过1800℃长时间(10h)退火后的Hi-Nicalon SiC纤维基体转为晶态,断裂模式也就从非晶态的脆性断裂转变为晶态材料的解理断裂。经统计分析,纤维表面部分活性氧化造成的结构缺陷可忽略,断裂源主要集中在纤维内部,惰性气氛下纤维强度下降主要是由解理断裂作用的结果。

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。

高温热处理对活性半焦烟气脱硫的影响

在600℃,700℃和800℃三个不同热处理温度下改性半焦,制备出了活性半焦烟气二氧化硫吸附剂,并在固定床反应装置上模拟烟气组成进行了脱硫活性测试。利用工业分析、元素分析和酸碱滴定等分别对活性半焦工业组成、元素组成和表面酸碱性进行分析和表征。实验结果表明:随着高温热处理温度提高,活性半焦烟气脱硫剂脱硫活性提高;热处理造成半焦挥发分即含氧集团分解,导致表面碱性上升;活性半焦表面碱性是其脱除二氧化硫的活性中心。

碳纤维高温热处理技术进展

从高温热处理技术方面介绍了碳纤维在石墨化过程中微观结构的变化和宏观力学性能的改变。综述了高温、热牵伸、催化、压力、渗碳、外加磁场等条件在碳纤维石墨化过程中的研究与进展 ,并对高性能石墨纤维的制造技术和研究发展进行了展望。指出优化石墨化条件、创新制造工艺、降低生产成本、进一步提高石墨纤维的性能将成为今后研究的重点和发展方向。

185℃高温热处理对水曲柳木材力学性能的影响

对经过185℃生产性高温热处理的水曲柳木材的力学性能进行测试和分析。结果表明:与素材一样,处理材弦径向弹性模量之间没有显著差异;高温热处理对水曲柳木材弦向弯曲强度和横纹抗压强度有不利影响,而弦向弹性模量、顺纹抗压强度、表面硬度等受此种工艺的影响很小。若将处理材与素材在实际使用情况下的力学性能进行比较,处理材除了在弦向弯曲强度上仍比素材低,上述各项力学性能均高于素材。

速生人工林桉树木材高温热处理研究

广西速生人工林桉树资源丰富,但其木材极易端裂、尺寸稳定性和耐久性差。为了提高其使用范围和产品附加值,笔者采用单因素试验方法对其进行高温热处理研究。主要探讨了热处理工艺对速生桉木材尺寸稳定性和化学基团的影响。试验结果表明：热处理温度在165~210℃,热处理时间在1~4h范围内。随着处理温度和时间的延长,木材平衡含水率逐渐降低,从木材的FTIR图可知,羟基吸收峰的强度明显降低,羰基吸收峰的强度略呈降低趋势;经210℃处理的试件的平衡含水率比未处理的降低了43.12%,方差分析表明,热处理温度对平衡含水率影响更显著。高温热处理对速生人工林桉树木材的改性效果显著,能够大大提高其尺寸稳定性。

高温热处理对聚酰亚胺薄膜性能的影响

研究了高温热处理对聚酰亚胺(PI)薄膜拉伸性能和热性能的影响。在薄膜完全环化后,随着热处理温度的升高,薄膜的拉伸强度、弹性模量先增大后基本保持不变,断裂伸长率先保持不变后明显降低,热膨胀系数也显著降低,而薄膜的玻璃化转变温度略有增大。高温热处理工艺可制备高强度和低热膨胀系数的高性能PI薄膜。