高性能石墨塊體由于其具備特殊的高溫力學(xué)性能、低的熱膨脹系數(shù)以及良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性,使其在國防工業(yè)和特種材料領(lǐng)域扮演著不可或缺的角色。然而由于石墨其本身的層狀結(jié)構(gòu),在外力作用下極易沿（002）晶面發(fā)生解離,使其制品的應(yīng)用受到了很大限制。作者通過受到觀察樹干突節(jié)強(qiáng)化機(jī)制的啟發(fā),創(chuàng)造性地制備出一種晶格工程強(qiáng)化的高性能石墨塊體,其主要方法就是將微量納米金剛石粉體引入到天然石墨粉中,在燒結(jié)前期加壓的過程中一小部分具有尖銳邊緣的納米金剛石顆粒被壓入到石墨層內(nèi),在燒結(jié)后期納米金剛石顆粒經(jīng)相轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米石墨洋蔥,這些石墨洋蔥如同膨脹螺栓一樣把石墨片釘在一起,形成獨(dú)特的“納米疤痕”結(jié)構(gòu),賦予石墨塊體杰出的力學(xué)性能。該增強(qiáng)機(jī)理類似于樹干內(nèi)部的凸起,使得石墨在（002）晶面上容易解離的現(xiàn)象被阻止。同時(shí),石墨片之間的納米金剛石顆粒的相轉(zhuǎn)變可以顯著降低石墨粉的燒結(jié)溫度。作者主要探討了復(fù)合粉體中納米金剛石顆粒含量對(duì)石墨塊體的顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響;結(jié)果表明當(dāng)復(fù)合粉體中納米金剛石含量為20 wt%時(shí),燒結(jié)后的石墨塊體的抗彎強(qiáng)度與DS-4型商業(yè)石墨的抗彎強(qiáng)度相當(dāng)。其體積密度和抗彎強(qiáng)度分別為1.93 g/cm3,92 ... 

【文章來源】：海南大學(xué)海南省211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 石墨概述
        1.1.1 石墨的晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 石墨的分類
        1.1.3 石墨的性質(zhì)
        1.1.4 石墨的應(yīng)用
    1.2 高性能石墨材料
        1.2.1 原料的選取
        1.2.2 高性能石墨材料的制備方法
        1.2.3 高性能石墨材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文選題和研究?jī)?nèi)容以及意義
        1.3.1 論文選題依據(jù)
        1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 論文研究意義
2 超細(xì)石墨粉摻雜納米金剛石制備高性能石墨塊體
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝
    2.3 石墨塊體的性能表征
        2.3.1 體積密度表征
        2.3.2 X射線衍射表征
        2.3.3 拉曼光譜表征
        2.3.4 掃面電子顯微鏡表征
        2.3.5 透射電子顯微鏡表征
        2.3.6 納米壓痕表征
        2.3.7 抗彎強(qiáng)度表征
        2.3.8 有限元模擬
        2.3.9 原位透射電子顯微鏡表征
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 顯微結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 燒結(jié)機(jī)理分析
        2.4.3 力學(xué)性能分析
    2.5 本章小結(jié)
3 納米金剛石摻雜碳納米管制備高性能石墨塊體
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝
    3.3 石墨塊體的性能表征
        3.3.1 體積密度表征
        3.3.2 X射線衍射表征
        3.3.3 拉曼光譜表征
        3.3.4 掃面電子顯微鏡表征
        3.3.5 透射電子顯微鏡表征
        3.3.6 納米壓痕表征
        3.3.7 抗彎強(qiáng)度表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 體積密度分析
        3.4.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.4.3 燒結(jié)機(jī)理分析
        3.4.4 機(jī)械性能分析
    3.5 本章小結(jié)
4 總結(jié)
    4.1 結(jié)論
    4.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    4.3 論文不足之處
參考文獻(xiàn)
附錄 (在讀期間科研成果)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤瀝青改性中間相炭微球制備高密高強(qiáng)石墨的研究[J]. 劉洪波,秦冬杰,陳惠,劉金平,楊程,侯冬冬.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]二次粉料配料制備高強(qiáng)高密石墨材料的研究[J]. 何成林,楊遂運(yùn).  炭素技術(shù). 2017(01)
[3]反應(yīng)燒結(jié)制備碳化硅增強(qiáng)石墨復(fù)合材料及其性能[J]. 韓永軍,李青彬,燕青芝,唐睿.  新型炭材料. 2015(01)
[4]熱壓燒結(jié)制備SiC增強(qiáng)石墨復(fù)合材料及其性能[J]. 韓永軍,燕青芝.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]等靜壓高強(qiáng)高密石墨制品的研制[J]. 王曉影,邱庭舉.  炭素技術(shù). 2013(03)
[6]等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝、主要用途和國內(nèi)市場(chǎng)分析[J]. 黃四信,何永康,馬歷喬.  炭素技術(shù). 2010(05)
[7]細(xì)粒石墨材料的熱壓制備[J]. 鄧念,袁觀明,別望望,董志軍,張貴萍,趙杰,李軒科.  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]炭-石墨多孔材料制備工藝中的逾滲研究[J]. 王啟立,胡亞非,何敏.  潤(rùn)滑與密封. 2009(11)
[9]超細(xì)粉制備高密高強(qiáng)炭素材料[J]. 夏立博,陳建,李春林,張偉,余霞,馮勇祥,李培德.  炭素. 2008(04)
[10]高強(qiáng)高密石墨材料的制備研究現(xiàn)狀[J]. 夏立博,陳建,李春林,馮勇祥,李培德,張偉,孫佼,田建華.  炭素技術(shù). 2008(06)

博士論文
[1]高強(qiáng)石墨基復(fù)合材料的低成本制備與性能研究[D]. 韓永軍.北京科技大學(xué) 2015
[2]石墨多孔介質(zhì)成孔逾滲機(jī)理及滲透率研究[D]. 王啟立.中國礦業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]瀝青中間相炭微球制備高密高強(qiáng)石墨的工藝與性能研究[D]. 秦冬杰.湖南大學(xué) 2016
[2]核石墨用黏結(jié)劑煤瀝青的改性研究[D]. 史武超.華東師范大學(xué) 2014
[3]單晶硅爐用高密高強(qiáng)炭石墨材料的制備[D]. 白德旭.湖南大學(xué) 2014
[4]高密度石墨增密工藝及機(jī)理的研究[D]. 狄成瑞.山東大學(xué) 2012
[5]C/C復(fù)合材料浸漬用基體前驅(qū)體煤瀝青的研究[D]. 沈益順.中南大學(xué) 2008
[6]無粘結(jié)劑炭材料制備及其性能的研究[D]. 肖勇.湖南大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3645419