毕业设计论文答辩模板范文 (10)

TiO2涂层不均，烘 干时碳纤维表面产
生裂纹，经煅烧后 表面TiO2涂层剥落
3.2 改性碳纤维的氧化
Weight/%
Weight/%
100
80
60
40
20
0
0
200
400
600
800
1000
Temperature/℃
TiO2涂层碳纤维热重分析图
分析：600℃前预处理碳纤维质量呈直线 下降；有TiO2涂层的下降趋势较缓；但超 过600℃碳纤维质量急剧下降 ，碳纤维涂 覆TiO2效果不明显
3.1 原基碳纤维的氧化
3.1.1 空气氛围下原基碳纤维的氧化
a
b
氧化时间
c
编号 氧化温度 氧化时间
a 400 ℃
3h
b 400 ℃
6h
c 400 ℃ 18h
分析
表面洁净，有许多窄而浅的轴
向沟槽
表面沟槽变深，产生毛刺出现 裂纹
碳纤维明显被破坏，出现大面 积开裂，甚至产生贯穿性裂纹
结论
随着空气 氧化时间
器：
磁力搅拌器、超声波清洗机
分析仪 分析天平、扫描电子显微镜、X射线衍射分析 器： 仪
2 实验内容
原基碳纤维氧化 改性碳纤维氧化
空气氛围
氧化时间 氧化温度
惰性有水气氛
TiO2 涂层 致密化TiO2 SiC涂层 SiO2涂层
不锈钢纤维氧化
2 实验内容
取样
除胶 洗涤 烘干
TiO2涂层 致密化TiO2 SiC涂层 SiO2涂层
氧化时间
W/% W/%
60 400 ℃
50
40
30
100
500 ℃
D
80
C
60
20
B
10
A
0
0
10
20
30
40Байду номын сангаас
50
60
70
t/h
40
20
0 0
A
24
B
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
t/h
初始阶段:氧化较为缓慢，质量随时间呈线性关系。（AB） 中间阶段:质量随时间仍呈线性关系，氧化速度加快。（BC） 最终阶段:随着时间的延长，氧化速率逐渐变小。(CD)
1 研究背景及意义
方法 化学气相沉积法
溶胶-凝胶法 液相浸渍法 电泳沉积法 电解沉积法
优点
缺点
对基体材料表面形状的适应 能力很强，涂层均匀
对设备要求低、工艺简单、 纯度高、组成易调节
沉积速度慢、温度高，成 本及耗能高，难以实现工 业化生产
干燥过程控制不好易产生 裂纹
制备的涂层致密、均匀、成 前驱体陶瓷溶液的选择要
CO/CO2/CH4
Ⅴ
电力 Ⅲ
CO2 Ⅵ 电力
CO2补集系统
背压蒸汽利用
1 研究背景及意义
本课题将碳纤维/不锈钢纤维应用到高温除尘
高温含尘气体
能源浪费
降温至200℃
过滤除尘
高温含尘气体 直接高温
碳纤维 不锈钢纤维
过滤除尘
核心
高温滤材
再利用 再利用
1 研究背景及意义
不同纤维材料：
碳纤维布
碳纤维毡
不锈钢纤维毡
高温除尘材料的制备及性能研究
目录
1
研究背景及意义
2
实验内容
3
结果与讨论
4
结论
1 研究背景及意义
煤能源 70%～75%
火力发电
污染！！
烟尘
排放
煤炭
煤拔头
Ⅰ
半焦
燃烧室
TCCUC工艺
air/O2
焦炉燃气
苯/石脑油
焦油
燃油
除尘
预除尘
Ⅱ
催化剂燃烧室
高温除尘
燃气轮机
蒸汽锅炉
Ⅳ
汽轮机
干馏拔头气体产物提质处理系统
3.2 改性碳纤维的氧化
60
预处理 TiO2
50
40
30
20
10
TiO2涂层
分析：400℃时TiO2涂 层碳纤维与原基碳纤维 比较失重率稍降低，但 随着时间的加长，TiO2 涂层对改变碳纤维抗氧 化性效果不大。
W/%
0
0
10
20
30
40
50
t/h
原基碳纤维和TiO2涂层碳纤维的重量随氧化时间的变化
40
50
60
70
t/h
不同氧化温度下碳纤维的重量随时间的变化
3.1 原基碳纤维的氧化
3.1.2 惰性有水氛围下原基碳纤维的氧化
W(%)
60
N2有水 空气
50
40
30
20
10
0
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50
t(h)
不同气氛下碳纤维的重量随时间的变化
分析：惰性有水气氛 下碳纤维也会失重， 但相比空气气氛下失 重速率较缓
本低
适当
涂层工艺简单、对设备要求 沉积均匀性受颗粒尺寸限
低
制，要远小于碳纤维直径
较电泳沉积相比可以获得更 小的颗粒尺寸，涂层工艺简 单、对设备要求低
溶剂的选择要适当
2 实验内容
实验原 料：
碳纤维、丙酮、钛酸四丁酯、乙醇、蒸馏水、 氮气、硫酸铜、二甲基硅油、甲苯、不锈钢纤 维
实验仪 管式炉、箱式电阻炉、智能恒温干燥箱、恒温
3.2 改性碳纤维的氧化
4000 3500
TiO2涂层
3000
2500
Relative intensity
2000
1500
1000
500
0
-500 0
20
40
60
80
100
2θ/degree
TiO2涂层碳纤维XRD表征
分析：图为在500℃热处理1h后碳纤维表面涂覆TiO2膜层的XRD谱图。
可以看出，在2θ为25.28、37.8、48.049处均出现锐钛矿型二氧化钛特 征峰，没有金红石型二氧化钛，说明500℃热处理后涂层均为锐钛矿型 二氧化钛。
的加长， 碳纤维被 氧化的程 度也加深
3.1 原基碳纤维的氧化
3.1.1 空气氛围下原基碳纤维的氧化
氧化温度
W/%
100
400℃
500℃
80
60
40
20
相比较400℃ 而言， 500℃ 时碳纤维氧化
过程较先进入中间阶 段，且在相同条件下， 氧化速率明显大于 400 ℃时的氧化速率。
0
0
10
20
30
1 研究背景及意义
碳纤维
惰性气氛中
高模量 （200-650GP）
耐高温
不锈钢纤维
纯金属
耐高温
低密度 1.8g/cm3
性 能
高强度（3-7GP） 可纺性
性
能
导电性能好
热膨胀系数小
耐疲劳性好等
高强性能
耐腐蚀性好等
高温氧化会影响碳纤维的结构和表面形貌，从而影响碳纤维的 性能及应用。因此，对碳纤维进行涂层改性研究，提高其抗氧化性 能，不仅有极高的学术价值，而且对于更好地开发利用碳纤维具有 重要的指导作用。
碳纤维涂层 不锈钢纤维
多次取样
氧化时间
称量 热处理
随炉子冷却
表征
可控气氛 可控温度
可控温度：400 ℃ 、500 ℃ 可控气氛：空气气氛（21%）；惰性气氛(氮气) 氧化时间：以4h为时间区间
3 结果与讨论
3.1 原基碳纤维的氧化
3.1.1 空气氛围下原基碳纤维的氧化 氧化时间对原基碳纤维氧化的影响
氧化温度对原基碳纤维氧化的影响 3.1.2 惰性有水氛围下原基碳纤维的氧化
3.2 改性碳纤维的氧化
TiO2涂层对碳纤维抗氧化性能的影响 致密化涂层对碳纤维抗氧化性能的影响
SiC涂层对碳纤维抗氧化性能的影响
SiO2涂层对碳纤维抗氧化性能的影响
3.3 不锈钢碳纤维性能研究
3.1 原基碳纤维的氧化
3.1.1 空气氛围下原基碳纤维的氧化