一、高纯石墨材料抗氧化处理工艺研究(论文文献综述)
郭润楠,李文博,韩跃新[1](2021)在《天然石墨分选提纯及应用进展》文中提出作为战略性非金属矿产资源,天然石墨独特的结构使得它具有导电性良好(电阻率8×10-6~13×10-6Ω·m)、可塑性强、摩擦系数小(0.08~0.16)、耐高温、化学性质稳定、天然可浮性好等物化特性,是多种工业必需的关键原料。同时天然石墨具有用途广泛、深加工产品附加值高、产业链条长等特点,除广泛应用于耐火材料、密封、铸造、导电材料等传统工业领域,在新能源、新一代电子信息技术、新能源汽车、高端装备制造业等新兴领域也有着极大的应用前景,被誉为"工业黑金"。我国石墨资源丰富,但尚未成为石墨资源强国,本文基于近年来我国石墨矿产资源开发现状、对外进出口贸易数据以及石墨消费市场结构,分析了天然石墨综合利用现状,并在此基础上对天然石墨分选工艺、提纯方法、深加工产品的制备及在新兴战略性产业领域的应用展开讨论,系统介绍了石墨资源的综合利用进展,其中主要涉及石墨层间化合物、球形石墨和石墨烯三类重要的石墨深加工产品。最后,基于石墨产业的发展趋势,给出加强石墨资源开发利用的发展方向。
贾碧[2](2020)在《低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究》文中提出众所周知,氧化铝陶瓷因具有高硬度、高温抗氧化性、抗腐蚀性、高强度等优良特性和储量大、价格较低等特点而常被用于耐磨材料与装置,具有非常广阔的工业应用前景。随着科技的不断发展,对材料性能的要求更加苛刻,氧化铝陶瓷材料的脆性与高磨损性等限制了材料的工业应用及其使用稳定性。因此如何制备高韧性、高强度与低磨损等具有优异的综合性能的氧化铝陶瓷材料是目前研究的热点与难点。本论文通过热压烧结法制备了石墨烯、碳化硅晶须、硼酸铝晶须增强的系列氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究与探索了氧化铝陶瓷基复合材料结构性能的调控机制。此外,用硼酸铝晶须增强复合陶瓷材料成功研制出玻璃纤维生产中所用的涂油辊,展示了低磨损高性能氧化铝陶瓷基复合材料在耐磨装置中的应用前景。主要研究内容和结论如下:(1)石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。首次采用改进的分步加料的方式进行了石墨烯氧化铝混合粉料的制备,结果表明分步加料方式比一步法加料方式更有利于石墨烯粉料的分散,这有效地解决了因石墨烯粉料团聚导致烧成的陶瓷材料微观结构中产生较大孔洞的问题。其次,利用热压烧结法制备了石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了烧结温度、烧结压力和石墨烯含量对材料力学性能的影响。结果表明,通过烧结温度与烧结压力的变化而实现的材料结构调控对制备的氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度与磨损率等力学性能影响显着,存在使材料获得最佳性能的石墨烯含量、烧结温度与压力;在烧结温度为1550℃,烧结压力为40 MPa时,随着石墨烯含量的增加,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度呈现先上升后下降的趋势;当石墨烯含量为1.0 wt%时复合材料的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度达到最优,分别为854.50 MPa、7.50 MPa·m1/2和21.30 GPa;当石墨烯含量为0.5 wt%时,陶瓷基复合材料的磨损率最低,为2.91×10-6mm3/(N·m)。通过建立的可考虑材料临界缺陷尺寸与气孔率影响的材料断裂强度理论表征模型与实验测试结果,系统分析了复合材料断裂强度随烧结温度与石墨烯含量的变化趋势及其内在的控制机理,发现复合材料的断裂强度主要取决于材料微观结构中最大的晶粒尺寸,这在以往关于氧化铝陶瓷基复合材料断裂行为的控制机制的研究中未见报道。通过材料硬度与晶粒尺寸的Hall-Petch关系与试验测试结果分析了材料硬度的影响因素。复合材料断裂韧性的增加主要因为裂纹扩展时发生的偏转、弯曲和分叉、断裂模式的转变、石墨烯的拔出及桥接与石墨烯引入的层状结构及强弱界面等。复合材料磨损性能的提高主要是因为石墨烯在材料的接触面上发挥的润滑作用。此外,研究发现在原料球磨过程中由氧化锆磨球在材料体系中带入了4.76 wt%的Zr O2,其不会对本文制备的系列氧化铝陶瓷基复合材料性能产生不利影响。(2)碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。通过热压烧结法制备了碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了碳化硅晶须含量对材料弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度与磨损率的影响。结果表明,随着碳化硅晶须含量的增加,材料的弯曲强度和断裂韧性均呈现先上升后下降的趋势,当添加量为20%时达到最高,分别为875.00 MPa、5.40 MPa·m1/2,而此时材料的摩擦系数和磨损率均达到最小,材料的磨损率为3.82×10-6mm3/(N·m)。碳化硅晶须对材料强韧性能的影响主要基于晶粒的细化、裂纹偏折、晶须拔出等机制。材料的耐磨损性主要依赖于材料硬度和韧性的协同效应。(3)硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。首次利用热压烧结法制备了硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了硼酸铝晶须含量、烧结温度以及烧结方式对氧化铝陶瓷基复合材料力学性能的影响。结果表明,通过改变硼酸铝晶须含量、烧结温度与烧结方式调控材料微观结构能够得到具有最佳性能的氧化铝陶瓷基复合材料。随着硼酸铝晶须体积分数或热压烧结温度的增加,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度和硬度都呈现先增加后减小的趋势,材料的断裂韧性则逐渐增加。复合材料磨损率随着硼酸铝晶须体积分数的增加呈现先降低后升高的趋势。当硼酸铝晶须体积分数为20%时,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度最高,达到767.00 MPa;当硼酸铝晶须体积分数为30%时,材料断裂韧性达到4.43 MPa·m1/2;当硼酸铝晶须体积分数为10%时,材料的磨损率最低,达到1.50×10-6 mm3/(N·m)。复合材料的断裂强度主要取决于材料微结构中最大的晶粒或簇的尺寸。复合材料断裂韧性的增加则主要由于晶须增韧所导致,烧结过程中液化后的硼酸铝晶须被晶粒挤出并在晶粒表面重结晶形成类似针状的晶须,同时部分晶须之间出现了桥接现象。通过由桥接晶须而导致的复合材料断裂韧性的增加量模型可知随着晶须体积分数的增加,复合材料断裂韧性增加。同时,由于增韧晶须而发生的裂纹偏转和桥接等也会提升材料断裂韧性。复合材料磨损性能主要受到材料强度、硬度与韧性的综合影响。此外,本工作发现液化的硼酸铝晶须被来自隔离碳纸、石墨模具的固相C和石墨发热体以及碳毡中的部分气化C还原,进而与内部晶界处的Zr O2反应生成了Zr B2颗粒,进一步达到了增韧强化的作用。(4)硼酸铝晶须增强的氧化铝陶瓷基耐磨复合材料的应用研究。为了展示低磨损硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的应用前景,利用硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料成功制备了玻璃纤维生产用涂油辊,并与商用石墨涂油辊进行了性能对比。结果表明,采用硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料制备的涂油辊不仅硬度较大,而且耐磨损性能优异,各项指标均优于石墨涂油辊,解决了电子绝缘玻璃纤维带电的重大难题,已成功地推广应用到某世界着名的玻璃纤维企业,具有广阔的耐磨材料与装置市场应用前景。
黄海泉[3](2020)在《化学气相沉积生长碳化硅外延层的数值模拟》文中认为SiC材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀等性能,广泛的应用于耐磨材料、电热材料、装甲防护材料、高温高强复合材料等。目前制备高质量的SiC通常采用化学气相沉积法(CVD)。由于沉积过程比较复杂,影响SiC沉积速率和均匀性的因素很多,采用传统的实验方法进行优化和改进沉积过程昂贵且耗时。随着计算机流体力学的发展,越来越多的实验能够用计算机流体力学进行数值模拟。模拟代替实验不仅可以减少工艺参数的优化周期,减少成本,同时能深入理解沉积过程,对沉积过程的实验研究具有重要的指导意义。本文耦合流体流动、传热传质、化学反应等物理模型,建立了CVD法制备SiC外延层的三维模型。使用商用的流体力学软件Fluent,对以H2为载气,Ar为惰性气体,CH3SiCl3(MTS)为源气,水平热壁式化学气相反应器中制备碳化硅外延层进行了数值模拟,分析了反应室的流场分布,结合实验研究了沉积温度、MTS流量、混合气体流量、H2和Ar流量比对SiC外延层沉积速率和表面均匀性的影响。最后采用正交试验法得出了SiC外延层沉积速率和均匀性的最优参数,所得结果主要如下:(1)采用控制变量法,通过实验和模拟分别研究不同沉积温度、MTS流量、混合气体流量、H2和Ar的流量比的条件下SiC外延层沉积速率和均匀性发现:随着沉积温度的升高,SiC外延层的沉积速率逐渐升高,结果近似为一条抛物线;SiC外延层的均匀性随着温度的升高逐渐降低。随着MTS流量的增加,SiC外延层的沉积速率和均匀性先增大后减小。随着混合气体流量的增加,SiC外延层的沉积速率先线性增加,随后缓慢增加直至保持不变;SiC外延层的均匀性随着混合流量的增加而增大。随着H2在混合气体中的含量逐渐增大,SiC外延层的沉积速率和均匀性逐渐增大。(2)沉积温度对SiC沉积速率的影响最大,其次是混合气体的流量、H2和Ar的浓度比、MTS的流量。制备SiC外延层的最优沉积速率参数为:沉积温度为1573K,MTS的流量为5ml/min,混合气体流量为525ml/min,H2和Ar的比值为1:1。(3)沉积温度对SiC沉积均匀性的影响最大,其次是H2和Ar的流量比、MTS的流量、混合气体的流量。制备SiC外延层的最优沉积均匀性参数为:沉积温度为1173K,MTS的流量为15ml/min,混合气体流量为315ml/min,H2和Ar的比值为1:0。
王靖[4](2020)在《耐高温柔性石墨材料的制备及机理研究》文中研究指明柔性石墨材料因具备自润滑性、耐高低温性、耐化学腐蚀、优异的柔软性和压缩回弹性等优异性能,在密封领域得到广泛应用。但是在有氧工况下,石墨类密封材料在超过450℃时会逐渐氧化而失重,这一特性限制了柔性石墨密封材料在高温工况下的应用。为提高柔性石墨材料的耐受温度,使之得以应用于更为严苛的工况环境。本文首先通过压制工艺条件试验确定柔性石墨材料的最佳压制工艺参数,再对压制成型的柔性石墨板材进行浸渍和涂布涂层处理,以增强柔性石墨板材的耐高温抗氧化能力,同时改善柔性石墨板材的力学性能,并对处理后的柔性石墨板材的抗氧化性进行了机理分析,具有重要的理论价值和实际意义。通过条件试验,对制备的柔性石墨板材进行力学性能测试,确定最佳制备方案为:以粒级为+0.550 mm的鳞片石墨制备的膨胀石墨为原料,采用模压法压制成型,压制压强为3 MPa,压制次数为3次,单次压制时间为1.5 min。试验制得的柔性石墨板材厚度为0.79 mm,密度为1.13 g/cm3,抗拉强度为7.25MPa,压缩率为40.01%,回弹率达13.16%。对柔性石墨板材进行溶液浸渍改性,通过条件试验确定最佳浸渍方案为:配制硼酸镁浓度为8%,硅酸钠浓度为15%,乙二醇浓度为10%的浸渍液A,磷酸浓度为30%的浸渍液B。在真空浸渍设备中,保持压强为-0.1 MPa的真空状态,浸渍温度为40℃。浸渍液A(硼酸镁、硅酸钠和乙二醇的混合溶液)的浸渍时间为3 h,浸渍液B(磷酸溶液)的浸渍时间为1.5 h,重复浸渍两次。试验制得的改性柔性石墨密封材料在800℃焙烧1 h的热失重百分比仅为6.52%,抗拉强度提升至13.46 MPa。对浸渍改性的柔性石墨板材进行涂料涂覆。通过调节氮化硼水性涂料的组分配比,提高柔性石墨板材的耐高温性能。最佳涂料配比为:氮化硼质量百分比为15%,水玻璃质量百分比为5%,无水乙醇质量百分比为30%,去离子水质量百分比50%。通过该涂层涂覆的柔性石墨密封材料在800℃焙烧1 h的热失重百分比为2.14%。对柔性石墨材料进行扫描电镜、热重差热分析测试发现:膨胀石墨V型结构的交叉锁合和柔性石墨材料的层状结构是使柔性石墨材料具有优异的抗拉强度和压缩回弹性能的根本原因;浸渍组分在柔性石墨板材内部均匀分布,通过浸渍组分粘合柔性石墨内部的片层结构增强了柔性石墨材料的抗拉强度。浸渍后,柔性石墨材料的抗拉强度由7.25 MPa提升至13.46 MPa;经高温处理,浸渍组分在柔性石墨片层表面形成隔绝氧气的玻璃保护层增强了柔性石墨材料的耐高温抗氧化性能,使柔性石墨材料在800℃焙烧1 h的热失重百分比由55.64%降低至6.52%;涂层法在柔性石墨材料表面形成了均匀无明显裂痕的涂层;热重差热分析验证了浸渍组分和水性涂料在高温环境中对柔性石墨材料的保护作用,与各样品在高温下的氧化失重趋势相吻合。通过一系列测试分析,确定了压制工艺、浸渍工艺和涂布工艺等对柔性石墨密封材料耐高温性能和力学性能的影响机制。
王亚迪[5](2019)在《铜基/石墨骨架自润滑材料快速复合工艺研究》文中研究说明铜基/石墨骨架自润滑材料可在高温、污染、辐射等恶劣工作条件下实现自润滑,而备受研究学者的关注。目前,铜基/石墨骨架自润滑材料制备主要方法有粉末冶金法、液相金属搅拌铸造法、液相浸渍法等,但大多存在工艺复杂冗长、成本高、能耗大等缺点。为此,本文利用选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering:简称SLS)快速制备天然鳞片石墨骨架和石墨铸型,对石墨骨架进行真空压力浸渍碳化后处理、整体镀铜改善其与铜合金的界面润湿性,并对石墨铸型进行抗氧化处理,最后利用铸造方式将石墨骨架与铜合金复合在一起,快速制备铜基/石墨骨架自润滑材料。研究了石墨骨架预处理工艺及在其整体表面电镀铜工艺。研究表明:以液态酚醛树脂为浸渍剂对石墨骨架进行真空压力浸渍处理,经固化碳化后,发现多次浸渍有利于提高预制体的电导率,获得质量较佳的电镀层,且镀层与石墨骨架表面的结合状况良好。在一定范围内,电镀层的沉积速率随着时间、电流密度的增加呈先增大后减小的趋势。实验得出采用硫酸铜80g/L、硫酸30m L/L、施镀时间70min、电流密度5A·m-2的电镀铜工艺参数组合,可获得均匀致密的电镀层,复合结果表明石墨骨架与铜合金界面结合良好,通过电镀改善了两者间的润湿性。利用Pro CAST软件对铜基/石墨骨架自润滑材料快速铸造工艺进行数值模拟与分析,确定了合理的铸型结构与工艺参数组合。研究结果表明:合适的冒口数量与尺寸是铸型结构设计的关键因素之一,并不是越多越好。当石墨铸型与铜合金间的换热系数控制在1000~3000 W/m2·K时,铜基/石墨自润滑复合件内部缩松缩孔体积比相差较小,其值在6.845%~7.6%之间。提高浇注温度与预热温度,有助于减小铜基石墨自润滑复合件中缩松缩孔,对比研究数值模拟结果表明:最佳浇注工艺参数为浇注温度1150℃,预热温度200℃。研究了石墨铸型抗氧化后处理工艺,对铸造工艺数值模拟结果进行实验验证,对比研究了含油与不含油铜基石墨自润滑复合件以及石墨含量对其摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:石墨铸型经多次真空压力浸渍酚醛树脂液,固化碳化后,可提高抗氧化性能,再经真空压力浸渍磷酸二氢铝后,可将抗氧化性能提高一倍左右。在浇铸温度1100℃,预热温度200℃工艺条件下,制备铜基石墨自润滑复合件,对其加工后发现,表面质量良好,内部无缩松缩孔,验证了所选择工艺参数的合理性。铜基石墨自润滑复合件摩擦系数随着浸油时间的增加而减小,在同一摩擦平面上,石墨含量为35%时,摩擦系数较小。
何富超[6](2019)在《柔性石墨密封材料制备及其性能研究》文中研究说明随着科技创新的飞速发展,石墨的应用日趋广泛,石墨同新兴科技产业的结合越来越紧密,对石墨的深加工技术也有更高的要求。目前,石墨深加工领域的的提纯、可膨胀石墨制备及柔性石墨板生产环节处于分散状态,各产业链之间结合较差,导致资源的不合理利用。针对非洲某地大鳞片石墨,根据其性质,确定石墨提纯、可膨胀石墨的制备工艺与条件;以此为基础制备柔性石墨密封材料中的柔性石墨板,研究压制工艺和原料性质对其性能的影响,确定柔性石墨板制备方案。论文重点研究提纯、可膨胀石墨制备和柔性石墨板的综合开发利用,为该类型石墨资源深加工提供技术参考。氢氟酸法提纯试验表明,适宜提纯条件为:石墨(g)?盐酸(mL)?氢氟酸(mL)=1?1.87?1.13、浸出温度与时间分别为70℃和4h,可将石墨固定碳含量从93.20%提升到99.41%。碱酸法的适宜提纯条件为:NaOH(g)?石墨(g)?盐酸(mL)?氢氟酸=0.5?1?1.6?0.8、焙烧温度与时间分别为650℃和2h,酸浸温度与时间为70℃和1h,可获得纯度为99.97%的高纯石墨。通过两种提纯方法对比,表明碱酸法对该类型石墨提纯效果更佳。针对提纯后的鳞片石墨,采用高氯酸/高锰酸钾/醋酸体系制备无硫可膨胀石墨,+0.500mm、-0.500+0.300mm、-0.300+0.150mm粒级的最大膨胀体积分别为450mL/g、410mL/g、305mL/g;采用浓硫酸/双氧水制备含硫可膨胀石墨,最大膨胀体积分别为310mL/g、255mL/g、210mL/g。通过两种制备方法的对比,表明高氯酸法制备的可膨胀石墨,其膨胀性能优于浓硫酸法。针对柔性石墨板制备过程,采用固定碳含量为99.41%、+0.500mm?-0.500+0.300mm?-0.300mm+0.150mm级配比为1?1?2的鳞片石墨为原料;所制备的无硫柔性石墨板抗拉强度为6.09MPa,压缩率和回弹率分别为42.44%和11.12%、氯含量为2089μg/g;含硫柔性石墨板抗拉强度为5.84MPa,压缩率和回弹率分别为42.71%和10.24%,硫含量为785μg/g。采用SEM观察柔性石墨板表面及断面形貌,研究表明柔性石墨板的抗拉强度源于石墨微片的机械啮合和摩擦,压缩回弹性能与柔性石墨板的微孔结构有关。
陈寒玉,王培培,刘梦思,徐彩萍,成潇凡[7](2018)在《石墨材质结构与抗氧化剂性能间相关性研究》文中指出为了考察石墨材质结构和抗氧化剂相关性,分别采用3种不同材质的石墨材料,以磷酸锌盐、硼酸盐和锆酸复合盐为抗氧化剂,考察了3种石墨在不同类型抗氧化剂作用下的抗氧化效果。并采用SEM对石墨晶体空隙结构和热处理后石墨基体表面的保护层进行分析。研究结果发现,粗骨料结构的石墨材质表面孔径范围大,适宜采用具有一定膨胀系数的耐高温盐浸渍剂处理;而石墨晶体分布均匀的细颗粒片层结构石墨,适宜选用能在其空隙内形成网络包覆物的浸渍剂;石墨多晶的分布均匀性,影响到金属盐与碳晶体之间的结合紧密度。结论认为,针对不同材质结构的石墨制品,应据其结构特点和使用环境,有针对性地开发相对应的抗氧化剂才能达到最优的效果。
田路[8](2018)在《铝电解槽废旧阴极的除灰及成型再利用》文中研究说明电解铝废旧阴极炭块经长时间的生产石墨化程度高,其中含有约50%70%的石墨,探索从浮选后的废旧阴极碳粉中提纯石墨再通过成型工艺制备阴极炭块,不仅可实现对制铝过程中淘汰的废旧阴极碳粉的回收,减小因废旧阴极长期堆弃造成的占用土地、污染大气、损害地下水质等一系列连锁性问题,而且采用提纯后的碳粉制备阴极炭块,可适当降低企业的生产成本,充分实现变废为宝,无论对经济发展还是生态环境保护都有着非常重要的意义。本文以某电解铝企业生产中的废旧阴极经浮选后获得的高灰分碳粉为原料,经检测该高灰分碳粉的固定碳含量68.40%,灰分含量27.30%,挥发分5.63%,其灰分中SiO2含量为37.90%,Al2O3含量为30.40%,CaO含量为9.79%,Fe2O3含量为4.90%,MgO含量为2.30%。采用碱酸法对高灰分碳粉进行提纯,研究了氢氧化钠用量、氢氧化钠焙烧温度、氢氧化钠焙烧时间、盐酸酸浸时间、酸浸温度、酸浸搅拌速率、盐酸浓度等因素对提纯后碳粉固定碳含量的影响。采用化学分析、X-射线衍射、扫描电子显微镜等分析方法,分析了提纯过程中灰分与提纯工艺各因素间的关系。并对提纯后的碳粉按碳粉:沥青为41:9的质量比均匀混合进行阴极炭块生坯成型实验,研究生坯成型过程中压样压力、压样速率、脱模速率、保压时间等因素对体积密度的影响。探讨了不同阴极炭块成型焙烧曲线对焙烧后阴极炭块样品抗压强度的影响。碱酸法提纯及阴极炭块成型实验得出如下结论:(1)碱酸法提纯最佳工艺条件:氢氧化钠与高灰分碳粉质量比为0.4:1,焙烧温度1000℃,焙烧时长30min,盐酸浓度1mol/L,酸浸温度70℃,酸浸时间120min,酸浸搅拌速率400r/min。提纯后固定碳含量由原来的68.80%提升至94.52%,灰分含量由27.30%降至4.02%。对提纯前后高灰分碳粉进行了物相分析及微观形貌特征的对比,发现采用碱酸法提纯碳粉并没有破坏碳粉中的石墨晶体结构。(2)对提纯后的碳粉进行阴极炭块成型实验,得到生坯最佳成型条件:压样压力60kN,压样速率20mm/min,保压时间240s,脱模速率10mm/min。用最佳生坯制备工艺制备的生坯,进行焙烧工艺研究,确定了最高焙烧温度1200℃、焙烧时间27h,焙烧后试样抗压强度最高为37.20MPa,体积密度为1.426g/cm3。
李亚峰[9](2018)在《镍基单晶高温合金涡轮叶片平台杂晶缺陷研究》文中认为镍基单晶高温合金以其优异的高温性能,成为先进航空发动机热端部件的首选材料。然而,在高温合金涡轮叶片的制备过程中,平台杂晶等凝固缺陷的形成致使叶片的废品率较高,成为制约单晶叶片成本的关键。因而,对单晶凝固缺陷的控制,成为单晶铸件制备工艺研究的重要问题。以往关于平台杂晶的研究大都基于异质形核的论断而展开后续研究,然而平台杂晶是否来源于异质形核或除异质形核外是否有其他来源,并未给出验证。此外,之前的研究将平台温度场简化为平面状或下凹状分布而展开分析,然而平台的实际热场分布相对更为复杂。在复杂热场条件下,杂晶的形成机制是否与简化热场条件下一致,目前还不得而知。再次,对平台杂晶形成的影响因素分析并不全面,如LMC、取向、成分等的影响还报道较少,且在分析不同因素对平台杂晶形成的影响时,并未排除取向的影响。对不同杂晶控制工艺的研究主要以工程应用为主,缺乏不同工艺对杂晶控制机理以及控制效果的定量分析。基于这些问题,本文首先设计了一种籽晶选晶技术,尝试将选晶技术和籽晶技术的优势相结合来制备不同取向的单晶试样,以防止回熔区杂晶进入叶片基体而破坏单晶完整性。同时,结合多种表征手段,并借助实验和模拟对平台杂晶的本质来源、形成机理、影响因素和控制技术做了详细而深入的研究。得到主要结论如下:1.籽晶选晶技术能有效控制了籽晶回熔区杂晶进入叶片基体,保证晶体取向的同时提高了单晶制备的成品率。在本文实验条件下,籽晶选晶技术能有效使用的抽拉速率上限为200μm/s,以防止籽晶外延生长过程中,枝晶的侧向分枝而导致单晶取向的偏离。2.平台杂晶主要来源于热过冷异质形核,其形成经历了形核和生长两个阶段。其中形核受温度场的影响,生长受基体枝晶分枝行为的影响。平台杂晶形核的判据为:基体枝晶分枝时间大于等于平台边角过冷时间,则有杂晶形成;否则,杂晶形成被抑制。平台热场呈“波”状分布,导致贯穿型和包围型两种不同形貌杂晶的出现。3.随着抽拉速率的增加,平台杂晶形成的倾向增加。HRS条件下,平台杂晶形成的临界速率为100μm/s。相比HRS工艺,在相同凝固参数条件下,LMC工艺能有效抑制平台杂晶形成。LMC工艺可推升平台杂晶形成的临界速率至175μm/s附近。平台杂晶的形成倾向随平台几何尺度的增加而增加。4.一次枝晶取向偏离15°并未引起平台杂晶的形核。随二次取向偏离的增加,平台边角杂晶形成倾向增加。二次取向偏离角为30°情况下,平台杂晶来源于枝晶变形。二次取向偏离角为45°情况下,平台杂晶来源于过冷形核。控制单晶取向为(θ1,θ2)=(0°,0°)情况下,可提升叶片平台杂晶出现的临界速率至200 μm/s。5.Re含量为3.16wt.%和6.04wt.%两种情况下,模型叶片平台并未有杂晶缺陷形成。随着C含量由0.085wt.%提升至0.13wt.%水平,平合内的杂晶形成的倾向减小。随着B含量由0.000wt.%增加至0.005wt.%,平台内的杂晶缺陷面积减少,当B含量增加到0.014wt.%水平时,平台内杂晶形成被抑制。6.变速抽拉、石墨导块及引晶杆三种技术均可以实现对平台杂晶形成的有效控制。对三种控制杂晶技术的定量分析表明:引晶杆技术提升空间最大;而就操作难简程度来说,变速抽拉工艺操作最为便捷,模壳制备过程不需要额外步骤;而石墨导块技术更加灵活,可根据需求在任意位置放置一个或多个不同尺度的石墨导块,实现修正局部热场、控制组织演化和杂晶形成。
饶娟,张盼,何帅,李植淮,马鸿文,沈兆普,苗世顶[10](2017)在《天然石墨利用现状及石墨制品综述》文中研究说明作为战略性资源,天然石墨具有热膨胀系数小(1×10-63 0×10-6K)、导热系数大(1 2 9 W m-1K-1)、耐高温、良导电性(电阻率8×10-61 3×10-6Ωm)、超高润滑性(摩擦系数0.0 80.1 6)、可塑性、高的化学稳定性以及优良抗热震性等特性,是一类重要的矿物材料.其广泛应用于机械、冶金、石油化工、轻工、电子、电器、国防、军工、航天等国民经济各个领域,被誉为"万能"非金属材料之一.我国是石墨矿产资源大国,本文基于我国近年来在石墨矿产资源勘探、矿山加工工艺、生产消费及对外贸易等领域的数据,给出了天然石墨的综合利用现状分析,围绕石墨矿精纯、石墨制品深加工、石墨在国民经济及新兴产业等领域的应用展开讨论,内容涉及膨胀石墨、氟化石墨与石墨烯三类最重要的石墨制品.重点分析了我国进口石墨制品的生成加工、技术革新及与发达国家之差距等问题,系统介绍了石墨资源的综合利用进展.最后,基于石墨制品及无机非金属学科化发展趋势,给出石墨科学的未来发展方向.
二、高纯石墨材料抗氧化处理工艺研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高纯石墨材料抗氧化处理工艺研究(论文提纲范文)
(1)天然石墨分选提纯及应用进展(论文提纲范文)
1 石墨资源现状 |
1.1 全球石墨资源分布特征 |
1.2 中国石墨资源概况 |
2 石墨分选及提纯 |
2.1 浮选法 |
2.2 化学法 |
2.2.1 碱熔酸浸法 |
2.2.2 氢氟酸法 |
2.2.3 混酸法 |
2.2.4 氯化焙烧法 |
2.3 高温法 |
3 石墨深加工及应用 |
3.1 石墨层间化合物 |
3.1.1 膨胀石墨 |
3.1.2 氟化石墨 |
3.2 球形石墨 |
3.3 石墨烯 |
3.3.1 石墨烯的制备 |
3.3.2 石墨烯的应用 |
4 结语与展望 |
(2)低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 Al_2O_3陶瓷及其应用1 |
1.1.1 Al_2O_3概况1 |
1.1.2 Al_2O_3陶瓷性能及应用1 |
1.2 Al_2O_3陶瓷的补强增韧途径及补强增韧机理 |
1.2.1 Al_2O_3陶瓷的补强增韧途径 |
1.2.2 常用补强晶须及其补强增韧机理 |
1.3 石墨烯补强Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
1.3.1 石墨烯概况 |
1.3.2 石墨烯补强氧化铝基陶瓷的研究现状 |
1.4 晶须补强Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
1.4.1 碳化硅晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
1.4.2 硼酸铝晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
1.5 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的制备工艺 |
1.5.1 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷粉体的制备 |
1.5.2 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的成型 |
1.5.3 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的烧结 |
1.6 本课题研究目的与内容 |
1.6.1 研究目的和意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料制备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备 |
2.2.3 材料表征及性能测试 |
2.3 石墨烯增强氧化铝基复合材料结构性能调控研究 |
2.3.1 石墨烯分散方式对陶瓷基复合材料性能的影响 |
2.3.2 烧结温度对氧化铝陶瓷基复合材料显微结构和力学性能的影响 |
2.3.3 石墨烯添加量对氧化铝陶瓷基复合材料显微结构和力学性能的影响 |
2.3.4 烧结压力对石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料力学性能的影响 |
2.4 本章小结 |
3 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料制备 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备 |
3.3 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料结构性能调控研究 |
3.3.1 复合材料显微结构测试结果分析与讨论 |
3.3.2 复合材料力学性能测试结果分析与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷的制备与性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料制备 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷的制备 |
4.3 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料结构性能调控研究 |
4.3.1 硼酸铝晶须添加量对氧化铝陶瓷显微结构和力学性能的影响 |
4.3.2 烧结温度对9Al_2O_3·2B_2O_3/Al_2O_3/Ti B_2复合陶瓷显微结构和力学性能的影响 |
4.3.3 热等静压处理对9Al_2O_3·2B_2O_3/Al_2O_3/Ti B_2复合陶瓷显微结构和力学性能的影响· |
4.4 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料的增强机制研究 |
4.4.1 Al_2O_3被C还原的热力学计算与分析 |
4.4.2 Al_2O_3被Si C还原的热力学分析 |
4.4.3 TiB_2参与反应的热力学分析 |
4.4.4 ZrB_2生成的热力学计算与分析 |
4.4.5 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料的增强机制 |
4.5 本章小结 |
5 硼酸铝晶须增强的氧化铝基耐磨复合材料的应用研究 |
5.1 前言 |
5.2 陶瓷涂油辊的研制 |
5.2.1 石墨涂油辊替代材料的确定 |
5.2.2 氧化铝特种陶瓷涂油辊的制备及试验方法 |
5.3 特种陶瓷涂油辊的特性分析与应用 |
5.3.1 两种材料的力学性能测试结果 |
5.3.2 所研制的氧化铝基复合陶瓷和石墨涂油辊实物 |
5.3.3 磨损特性测试结果 |
5.3.4 涂油辊使用试验结果 |
5.4 特种陶瓷涂油辊性能控制机理分析 |
5.4.1 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料力学性能的对比 |
5.4.2 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料磨损特性的对比 |
5.4.3 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料的磨损机理分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(3)化学气相沉积生长碳化硅外延层的数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 SiC的结构与性质 |
1.3 SiC的制备方法 |
1.3.1 SiC晶体生长 |
1.3.2 SiC外延层生长 |
1.4 SiC的应用 |
1.4.1 SiC陶瓷的工程应用 |
1.4.2 SiC陶瓷在微电子中的应用 |
1.4.3 SiC基复合材料的应用 |
1.5 CVD生长技术 |
1.5.1 反应器 |
1.5.2 反应气体 |
1.5.3 衬底 |
1.5.4 生长过程 |
1.6 数值模拟CVD生长SiC外延层的国内外研究现状 |
1.7 本论文的工作 |
第二章 CVD物理模型的建立 |
2.1 计算机流体力学 |
2.2 计算机流体力学的基本方程 |
2.2.1 控制方程 |
2.2.2 控制方程的通用形式 |
2.2.3 初始条件和边界条件 |
2.3 计算机流体力学的求解过程 |
2.3.1 建立控制方程并确定边界和初始条件 |
2.3.2 建立几何模型和网格模型 |
2.3.3 选择离散方法和建立离散方程组 |
2.3.4 数值算法 |
2.3.5 判别收敛性和输出结果 |
2.4 模型和边界条件 |
2.4.1 几何模型和网格模型 |
2.4.2 化学反应模型和边界条件 |
第三章 实验与表征 |
3.2 实验 |
3.2.1 原料和设备 |
3.2.2 SiC外延层的制备 |
3.2.3 表征方法 |
3.3 表征 |
3.3.1 SiC外延层的宏观形貌 |
3.3.2 SiC外延层的微观结构表征 |
3.3.3 SiC外延层的物相组成 |
第四章 不同反应条件对SiC外延层生长的影响 |
4.2 流场 |
4.2.1 温度分布 |
4.2.2 速度分布 |
4.2.3 质量分布 |
4.3 沉积温度对SiC外延层沉积速率和均匀性的影响 |
4.3.1 沉积温度对SiC外延层沉积速率的影响 |
4.3.2 沉积温度对SiC外延层均匀性的影响 |
4.4 MTS流量对SiC外延层沉积速率和均匀性的影响 |
4.4.1 MTS流量对SiC外延层沉积速率的影响 |
4.4.2 MTS流量对SiC外延层均匀性的影响 |
4.5 混合气体流量对SiC外延层沉积速率和均匀性的影响 |
4.5.1 混合气体流量对SiC外延层沉积速率的影响 |
4.5.2 混合气体流量对SiC外延层均匀性的影响 |
4.6 H_2和Ar的流量比对SiC外延层沉积速率和均匀性的影响 |
4.6.1 H_2和Ar的流量比对SiC外延层沉积速率的影响 |
4.6.2 H_2和Ar的流量比对SiC外延层均匀性的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 参数优化 |
5.1 引言 |
5.2 优化沉积速率参数 |
5.2.1 沉积速率试验 |
5.2.2 实验验证 |
5.3 优化沉积均匀性参数 |
5.3.1 沉积均匀性试验 |
5.3.2 实验验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(4)耐高温柔性石墨材料的制备及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 石墨概述 |
1.1.1 石墨基本简介 |
1.1.2 石墨的结构特征 |
1.1.3 石墨的应用 |
1.2 柔性石墨 |
1.2.1 柔性石墨的概述 |
1.2.2 密封材料 |
1.2.3 燃料电池双极板 |
1.3 耐高温柔性石墨密封材料的制备 |
1.3.1 溶液浸渍法 |
1.3.2 表面涂覆涂层法 |
1.3.3 基体改性法 |
1.4 耐高温柔性石墨密封材料研究进展 |
1.5 课题研究的目的、内容及试验方案 |
第2章 试验原料及研究方法 |
2.1 试验原料 |
2.2 试验主要仪器和试剂 |
2.3 试验结果测定方法 |
2.3.1 固定碳含量测定方法 |
2.3.2 膨胀体积的测量 |
2.3.3 柔性石墨材料厚度及密度的测定 |
2.3.4 柔性石墨材料抗拉强度的测定 |
2.3.5 柔性石墨材料压缩回弹性能测试 |
2.3.6 柔性石墨材料热失重测试 |
2.3.7 柔性石墨材料涂层附着力测试 |
2.3.8 柔性石墨材料泄漏率测试 |
2.4 柔性石墨材料的表征 |
2.4.1 SEM形貌分析 |
2.4.2 热重差热分析 |
2.4.3 接触角测试 |
第3章 柔性石墨板材的制备 |
3.1 膨胀石墨对柔性石墨板材制备的影响 |
3.1.1 鳞片石墨粒度对柔性石墨板材制备的影响 |
3.1.2 膨胀石墨用量对柔性石墨板材制备的影响 |
3.2 压制工艺对柔性石墨板材制备的影响 |
3.2.1 压制次数对柔性石墨板材制备的影响 |
3.2.2 压制压强对柔性石墨板材制备的影响 |
3.2.3 压制时间对柔性石墨板材制备的影响 |
3.3 小结 |
第4章 浸渍法改性柔性石墨板材 |
4.1 浸渍试验方案 |
4.2 药剂用量对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.2.1 硼酸镁浓度对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.2.2 磷酸溶液浓度对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.2.3 硅酸钠浓度对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.2.4 乙二醇浓度对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.3 浸渍工艺对柔性石墨板材抗氧化能力的影响 |
4.3.1 真空度对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.3.2 浸渍温度对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.3.3 浸渍液A浸渍时间对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.3.4 浸渍液B浸渍时间对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.3.5 多次浸渍对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
4.4 小结 |
第5章 涂层法包覆柔性石墨板材 |
5.1 氮化硼用量对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
5.2 水玻璃用量对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
5.3 无水乙醇用量对柔性石墨板材抗氧化性能的影响 |
5.4 小结 |
第6章 不同柔性石墨板材的性能研究与机理分析 |
6.1 不同柔性石墨板材的抗氧化性能对比 |
6.1.1 氧化温度对柔性石墨板材热失重百分比的影响 |
6.1.2 氧化时间对柔性石墨板材热失重百分比的影响 |
6.2 不同柔性石墨板材的力学性能对比 |
6.3 耐高温柔性石墨板材的机理分析 |
6.3.1 扫描电镜分析 |
6.3.2 热重差热分析 |
6.4 小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录:攻读硕士期间发表论文和科研情况 |
(5)铜基/石墨骨架自润滑材料快速复合工艺研究(论文提纲范文)
内容摘要 |
abstract |
选题的依据与意义 |
国内外文献资料综述 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 铜基/石墨自润滑材料研究现状 |
1.3 快速铸造技术及铸造数值模拟技术 |
1.4 石墨铸型制备技术 |
1.5 课题的研究目的及意义 |
2 石墨骨架的制备及电镀工艺 |
2.1 引言 |
2.2 石墨骨架的制备 |
2.3 电镀铜实验 |
2.4 结果分析与讨论 |
2.5 本章小结 |
3 快速铸造工艺数值模拟分析 |
3.1 引言 |
3.2 数值模拟基本操作流程 |
3.3 数值模拟结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 铜基/石墨骨架自润滑材料快速铸造及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方案 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 :攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果 |
致谢 |
(6)柔性石墨密封材料制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 石墨概述 |
1.1.1 石墨的结构 |
1.1.2 天然石墨类型 |
1.2 石墨提纯的研究进展 |
1.2.1 物理提纯法 |
1.2.2 化学提纯法 |
1.2.3 石墨的提纯方法对比 |
1.3 可膨胀石墨研究进展 |
1.3.1 可膨胀石墨的发展及应用 |
1.3.2 可膨胀石墨的制备研究 |
1.4 柔性石墨材料研究进展 |
1.5 课题研究的目的、内容及试验方案 |
1.5.1 课题研究的目的和意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 试验原料、药剂、设备及测试方法 |
2.1 天然石墨原料分析 |
2.1.1 试验原料 |
2.1.2 原料的特征 |
2.2 试验所用药剂与设备 |
2.2.1 试验所需药剂 |
2.2.2 试验所用仪器设备 |
2.3 试验结果测定方法 |
2.3.1 固定碳含量测定方法 |
2.3.2 膨胀体积的测定 |
2.3.3 柔性石墨板厚度及密度的测定 |
2.3.4 柔性石墨板抗拉强度的测定 |
2.3.5 柔性石墨板压缩回弹性能测试 |
2.3.6 硫含量和氯含量的测定方法 |
2.4 柔性石墨材料的表征 |
2.4.1 XRD物相分析 |
2.4.2 SEM形貌分析 |
第3章 高纯石墨的制备 |
3.1 氢氟酸法制备高纯石墨 |
3.1.1 混合酸种类试验 |
3.1.2 混合酸与石墨液固比试验 |
3.1.3 混合酸中HF体积分数试验 |
3.1.4 浸出温度试验 |
3.1.5 混酸法浸出时间试验 |
3.2 碱酸法提纯 |
3.2.1 NaOH用量对石墨纯度的影响 |
3.2.2 焙烧温度对石墨纯度的影响 |
3.2.3 焙烧时间对石墨纯度的影响 |
3.2.4 盐酸用量对石墨纯度的影响 |
3.2.5 混合酸浸对石墨纯度的影响 |
3.3 小结 |
第4章 可膨胀石墨的制备研究 |
4.1 无硫可膨胀石墨的制备研究 |
4.1.1 插层剂种类对膨胀体积的影响 |
4.1.2 高锰酸钾用量对膨胀体积的影响 |
4.1.3 高氯酸用量对膨胀体积的影响 |
4.1.4 醋酸用量对膨胀体积的影响 |
4.1.5 反应温度对膨胀体积的影响 |
4.1.6 反应时间对膨胀体积的影响 |
4.2 含硫可膨胀石墨的制备研究 |
4.2.1 浓硫酸用量对膨胀体积的影响 |
4.2.2 双氧水用量对膨胀体积的影响 |
4.2.3 反应温度对膨胀体积的影响 |
4.2.4 反应时间对膨胀体积的影响 |
4.3 小结 |
第5章 柔性石墨板制备试验研究 |
5.1 压制次数对柔性石墨板性能的影响 |
5.1.1 压制次数对无硫柔性石墨板的影响 |
5.1.2 压制次数对含硫柔性石墨板的影响 |
5.2 压制压强对柔性石墨板性能的影响 |
5.2.1 压制压强对无硫柔性石墨板性能的影响 |
5.2.2 压制压强对含硫柔性石墨板的影响 |
5.3 压制厚度对柔性石墨板性能的影响 |
5.3.1 压制厚度对无硫柔性石墨板性能的影响 |
5.3.2 压制厚度对含硫柔性石墨板性能的影响 |
5.4 原料固定碳含量对柔性石墨板性能的影响 |
5.4.1 原料固定碳含量对无硫柔性石墨板性能的影响 |
5.4.2 原料固定碳含量对含硫柔性石墨板性能的影响 |
5.5 膨胀体积对柔性石墨板性能的影响 |
5.5.1 膨胀体积对无硫柔性石墨板性能的影响 |
5.5.2 膨胀体积对含硫柔性石墨板性能的影响 |
5.6 膨胀温度对柔性石墨性能的影响 |
5.6.1 膨胀温度对无硫柔性石墨板性能的影响 |
5.6.2 膨胀温度对含硫柔性石墨板性能的影响 |
5.7 原料粒度对柔性石墨板性能的影响 |
5.7.1 原料粒度对无硫柔性石墨板性能的影响 |
5.7.2 原料粒度对含硫柔性石墨板性能的影响 |
5.8 小结 |
第6章 机理分析 |
6.1 石墨提纯过程分析 |
6.1.1 混酸法提纯过程 |
6.1.2 碱酸法提纯过程 |
6.1.3 提纯结果分析 |
6.2 可膨胀过程机理概述 |
6.2.1 可膨胀石墨的制备 |
6.2.2 可膨胀石墨制备过程中的结构变化 |
6.2.3 膨胀石墨的微观形貌 |
6.3 柔性石墨板制备过程机理研究 |
6.3.1 柔性石墨板成型过程研究 |
6.3.2 压制工艺对柔性石墨板性能的影响 |
6.3.3 原料性质对柔性石墨板性能的影响 |
第7章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录:攻读硕士期间发表论文和科研情况 |
(7)石墨材质结构与抗氧化剂性能间相关性研究(论文提纲范文)
1 实验 |
1.1 实验原材料 |
1.2 实验设备与材料的表征 |
1.3 样品的抗氧化处理工艺 |
2 结果与讨论 |
2.1 不同材质结构的石墨抗氧化效果 |
2.2 石墨显气孔率与抗氧化效果 |
2.3 石墨晶体结构与抗氧化剂晶体结构关联性 |
3 结论 |
(8)铝电解槽废旧阴极的除灰及成型再利用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 废旧阴极的产生及危害 |
1.1.1 废旧阴极的产生 |
1.1.2 废旧阴极的危害 |
1.2 石墨提纯工艺现状 |
1.2.1 碱酸法 |
1.2.2 氢氟酸法 |
1.2.3 氯化焙烧法 |
1.2.4 高温提纯法 |
1.2.5 混合提纯法 |
1.3 石墨的应用 |
1.3.1 阴极炭块 |
1.3.2 密封材料 |
1.3.3 润滑材料 |
1.3.4 耐火材料 |
1.3.5 其它 |
1.4 研究意义和研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 实验原辅料及设备与检测方法 |
2.1 原料与设备试剂 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器设备和试剂 |
2.2 元素及成分的检测方法 |
2.2.1 碳元素的测定 |
2.2.2 钠元素的测定 |
2.2.3 铝、镁、钙、铁的测定 |
2.2.4 硅元素的测定 |
2.2.5 化学分析检测 |
2.3 物相检测 |
2.4 形貌检测 |
3 碱酸法提纯及混酸探索实验 |
3.1 实验原料物化分析 |
3.1.1 原料化学分析 |
3.1.2 原料物相分析 |
3.1.3 原料形貌分析 |
3.2 实验原理及方案 |
3.2.1 碱焙烧实验原理 |
3.2.2 酸浸实验原理 |
3.2.3 提纯实验流程 |
3.3 碱酸法提纯实验 |
3.3.1 焙烧温度的影响 |
3.3.2 焙烧时间的影响 |
3.3.3 氢氧化钠用量的影响 |
3.3.4 免酸浸实验研究 |
3.3.5 酸浸温度的影响 |
3.3.6 酸浸HCl浓度的影响 |
3.3.7 酸浸时间的影响 |
3.3.8 酸浸搅拌速率的影响 |
3.3.9 碱酸法提纯物综合分析 |
3.4 混酸法提纯碳粉研究 |
3.4.1 氢氟酸酸浸 |
3.4.2 盐酸-氢氟酸酸浸 |
3.4.3 碱熔-盐酸氢氟酸酸浸 |
3.5 本章小结 |
4 提纯料成型实验 |
4.1 成型实验原料 |
4.2 成型碳粉真密度的测定 |
4.2.1 真密度测定原理 |
4.2.2 真密度测定步骤 |
4.3 成型实验流程 |
4.4 成型生坯体积密度的测定 |
4.5 影响生坯成型的因素 |
4.5.1 沥青加入量的影响 |
4.5.2 压样压力的影响 |
4.5.3 压样速率的影响 |
4.5.4 保压时间的影响 |
4.5.5 脱模速率的影响 |
4.6 焙烧研究 |
4.6.1 焙烧曲线确定依据 |
4.6.2 焙烧实验方案 |
4.6.3 焙烧实验结果及分析 |
4.7 本章小结 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 硕士研究生学习阶段发表的论文 |
(9)镍基单晶高温合金涡轮叶片平台杂晶缺陷研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
论文的主要创新与贡献 |
物理量名称及符号表 |
缩略语表 |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 镍基单晶高温合金概述 |
1.3 高温合金的制备工艺 |
1.3.1 定向凝固工艺 |
1.3.2 单晶制备工艺 |
1.4 镍基单晶高温合金叶片的冶金缺陷 |
1.4.1 常见缺陷概述 |
1.4.2 杂晶缺陷形成机理 |
1.4.3 杂晶缺陷实验和模拟研究现状 |
1.4.4 杂晶控制技术研究现状 |
1.5 本文研究背景及内容 |
1.5.1 研究背景及意义 |
1.5.2 本文的研究内容 |
第2章 实验与分析测试 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 设备基本组成 |
2.2.2 设备主要功能及用途 |
2.3 单晶模壳制备 |
2.3.1 叶片简化模型与单晶试棒设计 |
2.3.2 单晶制备工艺技术选择 |
2.3.3 单晶型壳组模与浇注系统设计 |
2.3.4 单晶模壳的工艺制备过程 |
2.4 定向凝固实 |
2.4.1 定向凝固实验设计 |
2.4.2 定向凝固参数选择 |
2.4.3 定向凝固实验步骤 |
2.5 分析与测试 |
2.5.1 凝固组织表征 |
2.5.2 单晶取向测定 |
第3章 定向凝固温度场和晶粒组织模拟 |
3.1 引言 |
3.2 定向凝固过程叶片温度场模拟 |
3.2.1 温度场模拟模型的建立 |
3.2.2 定向凝固温度场计算模型 |
3.2.3 初始条件和边界条件设置 |
3.2.4 定向凝固温度场计算结果 |
3.3 定向凝固过程晶粒组织模拟 |
3.3.1 晶粒组织模拟的计算模型 |
3.3.2 晶粒组织模拟的参数设置 |
3.3.3 CAFE组织模拟结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 籽晶选晶技术设计与分析 |
4.1 引言 |
4.2 籽晶选晶技术描述 |
4.2.1 籽晶技术概述 |
4.2.2 选晶技术概述 |
4.2.3 籽晶选晶技术 |
4.3 籽晶选晶技术组织演化 |
4.4 籽晶加选晶技术对回熔区杂晶控制 |
4.5 籽晶加选晶技术对取向控制 |
4.6 籽晶选晶技术的抽拉速率窗口 |
4.7 本章小结 |
第5章 平台杂晶的形成机理及判据 |
5.1 引言 |
5.2 平台杂晶的表征 |
5.2.1 平台杂晶的形貌观察 |
5.2.2 平台杂晶的取向特征 |
5.3 平台杂晶的本源判断 |
5.3.1 平台杂晶的形貌对比 |
5.3.2 杂晶形核位置推断 |
5.4 平台组织演化动力学分析 |
5.4.1 平台热场描述 |
5.4.2 枝晶的分枝生长过程 |
5.4.3 平台杂晶的形成过程 |
5.4.4 平台杂晶的两种形貌 |
5.5 平台杂晶形成的判据 |
5.5.1 平台杂晶形成的条件 |
5.5.2 杂晶形成的判据 |
5.6 本章小结 |
第6章 平台杂晶形成的影响因素分析 |
6.1 引言 |
6.2 定向凝固过程的因素分析 |
6.3 不同因素对平台杂晶形成的影响 |
6.3.1 抽拉速率的影响 |
6.3.2 LMC的影响 |
6.3.3 平台几何尺寸的影响 |
6.3.4 单晶晶体取向的影响 |
6.3.5 合金成分的影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 杂晶控制典型工艺研究 |
7.0 引言 |
7.1 变速抽拉技术 |
7.1.1 变速抽拉技术工艺过程 |
7.1.2 变速抽拉技术对平台杂晶控制的定量分析 |
7.2 局部强化导热披术 |
7.2.1 局部强化导热技术工艺过程 |
7.2.2 局部冷却技术对平台杂晶控制的定量分析 |
7.3 引晶杆技术 |
7.3.1 引晶杆技术工艺过程 |
7.3.2 引晶杆技术对平台杂晶控制的定量分析 |
7.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、高纯石墨材料抗氧化处理工艺研究(论文参考文献)
- [1]天然石墨分选提纯及应用进展[J]. 郭润楠,李文博,韩跃新. 化工进展, 2021(11)
- [2]低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究[D]. 贾碧. 重庆大学, 2020(02)
- [3]化学气相沉积生长碳化硅外延层的数值模拟[D]. 黄海泉. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]耐高温柔性石墨材料的制备及机理研究[D]. 王靖. 武汉理工大学, 2020(08)
- [5]铜基/石墨骨架自润滑材料快速复合工艺研究[D]. 王亚迪. 三峡大学, 2019(06)
- [6]柔性石墨密封材料制备及其性能研究[D]. 何富超. 武汉理工大学, 2019(07)
- [7]石墨材质结构与抗氧化剂性能间相关性研究[J]. 陈寒玉,王培培,刘梦思,徐彩萍,成潇凡. 炭素技术, 2018(06)
- [8]铝电解槽废旧阴极的除灰及成型再利用[D]. 田路. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [9]镍基单晶高温合金涡轮叶片平台杂晶缺陷研究[D]. 李亚峰. 西北工业大学, 2018
- [10]天然石墨利用现状及石墨制品综述[J]. 饶娟,张盼,何帅,李植淮,马鸿文,沈兆普,苗世顶. 中国科学:技术科学, 2017(01)