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原位生长碳纳米管对化学气相沉积SiC涂层的影响

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中国有色金属学报 2011年第2期21卷 418-424页

作者：李军谭周建张翔廖寄乔中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以碳/碳复合材料为基体,MTS为先驱体原料,采用化学气相沉积法在复合材料表面制备CNT-SiC/SiC复合涂层;研究原位生长的碳纳米管(CNTs)对SiC沉积速度和微观形貌的影响。结果表明:CNTs加快SiC的沉积,涂层的平均质量增加速率提高5%,提高沉... 详细信息

以碳/碳复合材料为基体,MTS为先驱体原料,采用化学气相沉积法在复合材料表面制备CNT-SiC/SiC复合涂层;研究原位生长的碳纳米管(CNTs)对SiC沉积速度和微观形貌的影响。结果表明:CNTs加快SiC的沉积,涂层的平均质量增加速率提高5%,提高沉积的均匀性,且晶粒更细小;经1 100℃恒温氧化10 h后,单一SiC涂层、CNT-SiC/SiC涂层的质量损失率分别为41.11%和34.32%;经(1 100℃,3 min)(室温,3 min)热循环15次后,单一SiC涂层和CNT-SiC/SiC涂层的质量损失率分别为33.17%和30.25%,部分区域涂层脱落及涂层表面形成的气孔是涂层试样质量损失的主要原因。

关键词：碳/碳复合材料 CNT-SiC/SiC复合涂层碳纳米管化学气相沉积氧化

采用浸渍-还原法在炭纤维表面制备纳米镍催化剂颗粒

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中南大学学报（自然科学版） 2007年第6期38卷 1033-1038页

作者：廖寄乔王占锋周建伟中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

为了在炭纤维表面原位生长纳米炭纤维/纳米碳管,研究它对炭/炭复合材料微观界面结构和导热性能的影响,以硝酸镍为催化剂前驱体,H2为还原气体,N2为载气,采用浸渍-还原技术在炭纤维表面制备纳米Ni催化剂颗粒。用扫描电镜观察Ni颗粒形貌和... 详细信息

为了在炭纤维表面原位生长纳米炭纤维/纳米碳管,研究它对炭/炭复合材料微观界面结构和导热性能的影响,以硝酸镍为催化剂前驱体,H2为还原气体,N2为载气,采用浸渍-还原技术在炭纤维表面制备纳米Ni催化剂颗粒。用扫描电镜观察Ni颗粒形貌和粒径,分析讨论还原温度和时间对纳米Ni颗粒的影响及纳米颗粒的形成原因。研究结果表明:随着还原温度升高,Ni颗粒逐渐变大;随着还原时间增加,催化剂前驱体涂层先分裂,再逐渐形成纳米Ni颗粒,而后又因烧结变大;H2和N2气在Ni颗粒形成过程中还起到刻蚀涂层、吸附弱化颗粒间粘结力的作用;合成纳米Ni颗粒的最佳工艺条件是:还原温度为400～450℃,还原时间为30～60min。

关键词：纳米炭纤维/纳米碳管浸渍-还原纳米Ni催化剂颗粒炭纤维

原位生长碳纳米管对炭/炭复合材料导热性能的影响

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中国有色金属学报 2008年第3期18卷 383-387页

作者：周建伟廖寄乔王占锋中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以炭纤维表面原位生长有碳纳米管(Carbonna notubes,CNTs)的针刺毡体作为前驱体制备出生长有CNTs的炭/炭复合材料,并与在同样工艺条件下通过致密化最终热处理得到的纯炭/炭复合材料进行对比。结果表明,在密度几乎相同的情况下,生长有CNT... 详细信息

以炭纤维表面原位生长有碳纳米管(Carbonna notubes,CNTs)的针刺毡体作为前驱体制备出生长有CNTs的炭/炭复合材料,并与在同样工艺条件下通过致密化最终热处理得到的纯炭/炭复合材料进行对比。结果表明,在密度几乎相同的情况下,生长有CNTs的炭/炭复合材料的室温Z轴热导率约为11.10W/(m·K),几乎为纯炭/炭复合材料的室温Z轴热导率(6.28W/(m·K))的2倍,其原因可能在于:CNTs可以有效改善炭纤维和热解炭之间的界面特性,明显减少炭/炭复合材料中纤维和热解炭界面处周裂纹的出现,还可以诱导热解炭形成一种拥有更高导热率更易石墨化的粗糙结构。

关键词：碳纳米管炭/炭复合材料热导率热解炭

SiC晶须的原位生长及其在C/C复合材料抗氧化涂层中的应用

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粉末冶金材料科学与工程 2010年第3期15卷 277-282页

作者：李军张翔廖寄乔谭周建中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须(SiCw),制备CNT-SiCw抗氧化涂层,并在1 100℃、空气中对该氧化涂层进行10 h抗氧化实验,研究SiCw的制备工艺以及SiCw在C/C复合材料... 详细信息

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须(SiCw),制备CNT-SiCw抗氧化涂层,并在1 100℃、空气中对该氧化涂层进行10 h抗氧化实验,研究SiCw的制备工艺以及SiCw在C/C复合材料抗氧化涂层中的作用。结果表明:制备碳化硅晶须的最佳工艺为:温度1 100℃、常压、载气和稀释气体流量均为100 mL/min。在此工艺下,沉积时间为15 min时,能制备出高长径比、平均直径约100 nm的碳化硅晶须。有CNT-SiCw涂层C/C复合材料试样在空气中氧化后的质量损失率仅0.7%,没有涂层的试样的质量损失率约为15%。

关键词：碳化硅晶须长径比 CNT-SiCw复合涂层 CVD

沉积温度和碳纳米管对CVD SiC涂层微观形貌的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2010年第5期15卷 511-515页

作者：张翔李军廖寄乔谭周建中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

以三氯甲基硅烷（CH3SiCl3）为前驱体,采用化学气相沉积法（Chemical vapor deposition,CVD）,在原位生长有碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）的C/C复合材料表面制备SiC涂层。用扫描电镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）观察和分析涂层微... 详细信息

以三氯甲基硅烷（CH3SiCl3）为前驱体,采用化学气相沉积法（Chemical vapor deposition,CVD）,在原位生长有碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）的C/C复合材料表面制备SiC涂层。用扫描电镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）观察和分析涂层微观形貌及成份。研究沉积温度（1 000~1 150℃）对SiC涂层的表面、截面以及SiC颗粒的微观形貌的影响。结果表明：在1 000℃下反应时,得到晶须状SiC;沉积温度为1 050℃时涂层平整、致密;沉积温度提高到1 100℃时,涂层粗糙,致密度下降;1 150℃下形成类似岛状组织,SiC颗粒团聚长大,涂层粗糙,并有很多裂纹和孔洞,致密度低。对涂层成份和断口形貌研究表明,基体和涂层之间有1个过渡区,SiC涂层和基体之间结合良好。

关键词：炭/炭复合材料 CNT-SiC复合涂层碳纳米管 CVD

C/C复合材料表面原位生长SiC_w的工艺

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中国有色金属学报 2012年第2期22卷 427-433页

作者：李军谭周建廖寄乔张翔李丙菊中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 湖南金博复合材料科技有限公司益阳413000

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须,研究稀释气体流量、催化剂以及沉积温度对碳化硅晶须生长的影响。结果表明:有催化剂存在时可以制备具有较高长径比的SiCw,无催化... 详细信息

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须,研究稀释气体流量、催化剂以及沉积温度对碳化硅晶须生长的影响。结果表明:有催化剂存在时可以制备具有较高长径比的SiCw,无催化剂制备的SiC主要以短棒状或球状SiC为主;随着稀释气体流量或者沉积温度的增加,SiCw的产率是先增加、后减少,在1 100℃、载气和稀释气体流量均为100 mL/min时,制备的碳化硅晶须的产率最高,晶须质量最好。

关键词：碳化硅晶须 C/C复合材料稀释气体流量催化剂沉积温度

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高频燃烧红外吸收法测定炭/炭复合材料中碳

冶金分析 2007年第6期27卷 67-69页

作者：郑灵芝奉冬文廖寄乔谭朝晖中南大学粉末冶金国家重点实验室中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙 410083

采用高频感应炉燃烧红外吸收碳硫仪,建立了炭/炭复合材料中碳的测定方法。对测定条件如助熔剂、称样量、分析时间等进行了优化研究。其最佳测定条件为:样品称量为0.15 g左右;最大工作电流350 mA,载气流速为3 L/min,载气(氧气)纯度99.99%... 详细信息

采用高频感应炉燃烧红外吸收碳硫仪,建立了炭/炭复合材料中碳的测定方法。对测定条件如助熔剂、称样量、分析时间等进行了优化研究。其最佳测定条件为:样品称量为0.15 g左右;最大工作电流350 mA,载气流速为3 L/min,载气(氧气)纯度99.99%,陶瓷坩埚需经1 100℃灼烧2 h后,可使空白降至最小,预清洗时间10 s,预延时间10 s,碳元素最短分析时间为60 s,比较水平为1.0%。该方法快速、简便,具有良好的精密度和准确度,用于复合材料中碳的测定,RSD为0.10%～0.21%。

关键词：高频燃烧红外吸收 C/C复合材料碳

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陶瓷UO_2孔隙率与孔隙分布的定量测量

中南大学学报（自然科学版） 2007年第3期38卷 409-413页

作者：黄志锋禇胜林廖寄乔普建强郑灵芝中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

借助大型金相显微镜,对陶瓷UO2的孔隙率与孔隙分布金相定量测量进行研究。研究结果表明:利用组合物镜(100×,50×,20×,5×)测量陶瓷UO2的孔隙率与孔隙分布比利用单个物镜(20×)测量所得结果精度高,分布曲线更光滑;利用低倍物镜(20×,10... 详细信息

借助大型金相显微镜,对陶瓷UO2的孔隙率与孔隙分布金相定量测量进行研究。研究结果表明:利用组合物镜(100×,50×,20×,5×)测量陶瓷UO2的孔隙率与孔隙分布比利用单个物镜(20×)测量所得结果精度高,分布曲线更光滑;利用低倍物镜(20×,10×,5×)摄取的金相图像测量其孔隙率与孔隙分布时,采取图像背底固定法较好,利用高倍物镜(100×,50×)摄取的金相图像测量其孔隙率与孔隙分布时,采取峰值法较好;测量视场数由孔隙测量波动程度与要求达到的测量精度所决定,当测量精度要求达到3%,置信度为95%时,需测量的视场数为300～330个。

关键词：陶瓷UO2 孔隙率孔隙分布定量测量

碳化硅晶须对C/C复合材料表面SiC涂层的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2012年第5期17卷 664-668页

作者：谭周建李军张翔李丙菊褚胜林廖寄乔中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 湖南金博复合材料科技有限公司益阳413000

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法(CVD)在C/C复合材料表面原位生长碳化硅晶须(SiCw)及制备SiC涂层,研究SiCw对SiC涂层微观形貌,织构及力学性能的影响。结果表明:SiCw不仅可促成SiC等轴颗粒的细化、生长完善... 详细信息

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法(CVD)在C/C复合材料表面原位生长碳化硅晶须(SiCw)及制备SiC涂层,研究SiCw对SiC涂层微观形貌,织构及力学性能的影响。结果表明:SiCw不仅可促成SiC等轴颗粒的细化、生长完善,裂纹宽度减小、偏转明显,而且可使涂层的织构发生改变;同时,大量的空洞在SiCw处形成,使得内层SiC涂层硬度低于外层,从而导致整个SiC涂层的硬度和弹性模量降低。

关键词：碳化硅晶须 C/C复合材料 SiC涂层力学性能