Импульсное осаждение пироуглерода на углеродные матрицы

Импульсное осаждение пироуглерода на углеродные матрицы

Автор: Тихомиров, Александр Сергеевич

Шифр специальности: 02.00.21

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2012

Место защиты: Москва

Количество страниц: 158 с. ил.

Артикул: 6509579

Автор: Тихомиров, Александр Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

Импульсное осаждение пироуглерода на углеродные матрицы  Импульсное осаждение пироуглерода на углеродные матрицы 

1. Список основных сокращений
2. Список основных обозначений.
3. Введение
4. Обзор литературы.
4.1. Классификация углеродных материалои .
4.2. Углеродные волокна.
4.3. Графит и его соединения .
4.3.1. Интеркалированнме соединения графита
4.3.2. Окисленный графит .
4.3.3. Оксид графита . .
4.4. Пенографит.
4.4.1. Особенности морфологии пенографита. Пористая структура.
4.4.2. Физикохимические и механопрочностные свойства
4.4.3. Применение пенографита . .
4.5. Пнроуглерод
4.5.1. Общие определения .
4.5.2. Классификация пнроуглерода
4.5.3. Кинетика осаждения
4.5.4. Модели образования пироуглерода
4.5.5. Структура, морфология и свойства пироуглерода в зависимости от
у сл ов и й осаж д ен и я .5
4.6. V и VI методики. Преимущества и недостатки
4.7. Углеродуглеродные композиционные материалы
5. Методическая часть.
5.1. Исходные вещества
5.2. Методика получения нитрата графита
5.3. Методика электрохимического окисления
5.4. Методика получения пенографита из окисленного графита
5.5. Методика определения насыпной плотности . .
5.6. Методика осаждения пиролитического углерода методом импульсного пиролиза метана
5.7. Методы исследования
Рентгенофазовый анализ
Сканирующая электронная микроскопия
Определение удельной поверхности и объема пор.
Спектроскопия комбинационного рассеяния. .
Тер.могравиметрический анализ
ИКспектроскопия.
Элементный анализ .
Определение коэффициента линейного термического расширения.
Определение модуля Юнга
Методика определения теплоемкости, температуро и теплопроводности.
6. Результаты и их обсуждение .
6.1. Получение углеродных матриц
6.1.1. Получение нитратного пенографита
6.1.2. Получение электрохимического пенографита
6.1.3. Модифицирование углеродного волокна.
6.1.4. Сравнительная характеристика углеродных матриц
6.2. Импульсное осаждение пироуглерода на углеродные матрицы мнмми
6.2.1. Возможности метода импульсного пиролиза .
6.2.2. Осаждение пироуглерода на углеродных волокнах
6.2.3. Морфологические закономерности осаждения пироуглерода на
различные матрицы .
Характер осаждения пироуглерода .
6.3. Основные закономерности осаждения пироуглерода.
6.3.1. Влияние природы матрицы
6.3.2. Влияние общего времени.
6.3.3. Влияние температуры
6.3.4. Влияние давления.
6.3.5. Влияние времени импульса.
6.3.6. Распределение пироуглерода в пористых матрицах пенографита .
6.4. Физикохимические свойства углеродуглеродных материалов.
6.4.1. Устойчивость к окислению.
6.4.2. Коэффициент линейного термического расширения
6.4.3. Теплопроводные характеристики
6.4.4. Механопрочностные характеристики
7. Выводы.
8. Список литературы
1. Список основных сокращений
ИСГ интерполированные соединения графита
ОГ окисленный графит
ГО оксид графита
i i i i высокоориентированный пиролитический графит
ПГ пенографит
ПГН пенографит, полученный через нитрат графита с последующей термообработкой
ГТГЭ пенографит, полученный анодным окислением графита в растворе азотной кислоты с последующей термообработкой
КПГ компактированный пенографит цилиндрические образцы пенографита, полученные одноосным прессованием в форме
ПУ пиролитический углерод
КПГПУ композиционный материал, состоящий из пенографита и пироуглерода
УВ углеродные волокна
УВН углеродные волокна, модифицированные в азотной кислоте
УВЭ углеродные волокна, модифицированные анодным окислением в растворе азотной кислоты
V i v ii осаждение пироуглерода из потока углеводорода
VI i v iii осаждение пироуглсрода пиролизом углеводорода при градиенте температуры, давления, разности потенциалов и
ИК инфракрасная спектроскопия
КР комбинационное рассеяние
РФА рентгенофазовый анализ
ДТА дифференциальный термический анализ
ТГ термическая гравиметрия
ДСК дифференциальная сканирующая калориметрия
ТГА термогравиметрический анализ
СЭМ сканирующая электронная микроскопия
КЛТР коэффициент линейного термического расширения БЭТ Брунауэр, Эмметт и Теллер
УМ углеродные материалы
АЦ активные центры.
2. Список основных обозначений
1С период идентичности ИСГ в направлении тригональной оси с п номер ступени интеркалированных соединений графита
4 расстояние между ближайшими графеновыми слоями в графите
б, толщина слоя интеркалята в ИСГ
с1пг насыпная кажущаяся плотность пенографита
1а размер кристаллита в направлении базисной плоскости
Ьс размер кристаллита в направлении тригональной оси с1латеральный размер частицы природного графита р плотность КПГ
Еа энергия активации
Яд теплопроводность вдоль базисной плоскости
Хс теплопроводность вдоль тригональной оси графита
Ли теплопроводность вдоль оси прессования
Ях теплопроводность перпендикулярно оси прессования оаэлектропроводность вдоль базисной плоскости асэлектропроводность вдоль тригональной оси графита
Е модуль Юнга КПГ и КПГПУ при сжатии
V удельная поверхность
Упор удельный объем пор в общая пористость
а степень насыщения массовая доля пироуглерода
V скорость насыщения масса пироуглерода, образовавшегося единицу времени на углеродной матрице
Ср теплоемкость при постоянном давлении
температуропроводность.
3. Введение
Актуальность


ЭМАЛ 2, низкотемпературная адсорбция азота и i0, механические испытания универсальная испытательная машина i 5, метод лазерной вспышки i установка лазерной вспышки для определения температуропроводности и теплоемкости и др. Разработанная методика импульсного осаждения пироуглерода на углеродные матрицы с высокоразвитой поверхностью и пористостью обеспечивает получение композиционных материалов со степенью насыщения аПУ до 0,8. Установлено, что пироуглерод, образующийся на горячих некаталитических поверхностях исследуемых углеродных матриц, является низкоупорядоченным, причем размер его кристаллитов увеличивается от 3 до нм с ростом углеродной матрицы. Установлено, что скорость осаждения пироуглерода на разные углеродные матрицы в условиях импульсного пиролиза метана определяется морфологией матрицы. Показано, что электрохимическая функционализация поверхности матрицы создание гидроксильных, карбонильных, эфирных и др. Впервые изучены закономерности импульсного осаждения пироуглерода на пористых углеродных матрицах с развитой поверхностью пенографите, синтезированном через нитрат графита нитратный пенографит ПГН, и пенографите, полученном анодным окислением графита электрохимический пенографит Г1ГЭ. Установлено, что степень насыщения аПУ возрастает с увеличением удельной поверхности матрицы, а также с ростом давления метана и температуры. Время импульса не оказывает значительного влияния на степень насыщения. Установлен характер осаждения пироуглерода на компактированный пенографит на начальной стадии происходит преимущественно образование слоя пироуглерода. Затем по мере насыщения начинает преобладать образование сферических частиц в макропорах пенографита и осаждение пироуглерода уже на эти частицы, происходит закупоривание открытых пор, отмечается снижение скорости осаждения. Юнга Е композиционных материалом с пироуглеродом. Достоверность основных выводов диссертации подтверждается большим статистическим объемом экспериментальных данных, их хорошей воспроизводимостью, выбором апробированных экспериментальных методик и применением современного научноисследовательского оборудования. Экспериментальные результаты можно использовать для оптимизации имеющихся или создания новых производственных процессов получения углеродуглеродных материалов. Синтезированы новые углсродуглеродные материалы на основе пенографита с различной стойкостью к окислению, теплопроводностью и механолрочностными характеристиками. Сформулированы принципы получения теплоизолирующего материала с улучшенными механопрочностиыми свойствами и устойчивостью к окислению. Наиболее перспективным способом получения
теплоизолирующего материала является осаждение низкоупорядоченного пироуглерода на высокопористую матрицу электрохимического пенографита. Троицк, г. Суздаль, г. II, Пекин, Китай, г. II, Пардубице, Чехия, г. XVI и XVI международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов Москва, г. Международных форумах по нанотехнологиям Роснанофорум Москва, г. Москва г. Клемсон, США, г. Краков, Польша, г. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в журналах из перечня ВАК РФ, тезисов докладов, получено 3 патента РФ, подготовлено 1 методическое пособие для слушателей магистерской программы химического факультета МГУ. Автором лично выполнены синтетическая часть работы от получения углеродных матриц с заданными характеристиками до осаждения пироуглерода методом импульсного пиролиза метана разработка методики насыщения высокопористых матриц измерение температуропроводности образцов исследование с помощью микроскопии проведены обобщение и анализ полученных данных. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и обсуждения, выводов, списка литературы 0 наименований. Работа изложена на 8 страницах печатного текста и содержит рисунков и таблиц. Для углерода можно выделить несколько основных аллотропных модификаций алмаз, графит, карбин , 2. Первые две легли в основу классов материалов алмазные и графитовые. В силу большого разнообразия последних можно для простоты рассматривать графитоподобные материалы, как углеродные Рис. Рис. Классификация углеродных материалов.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.204, запросов: 121