碳/碳复合材料低压浸渍炭化工艺　 low-press maceration carbonating of carbon/carbon composite　 置于压力罐内的基质碳在较低压力(1.5~5MPa)状态下,浸渍和炭化步骤一次完成,而制成一定密度碳/碳复合材料的工艺。其基质碳可以是由不同方法编织而成的碳纤维骨架或针刺炭毡,并经CVD后得到的低密度(1.3~1.4g/cm3)碳/碳复合材料。浸渍剂可以是树脂类或芳基乙炔。树脂类浸渍剂如糠酮树脂,原料虽丰富并可在较低压力下(20MPa)浸渍至材料内,但缺点是经炭化后的残炭率较低(一般只有55%左右),要得到高密度制品则需经几次浸渍炭化。带来生产周期长、操作烦琐等缺点,而由此浸渍的半成品石墨化程度差,基质碳易形成多孔、多裂纹的结构,故造成最终复合材料性能欠佳。较为理想的浸渍剂为芳基乙炔,在低温低压下即可浸透至碳坯基材内,残炭率可达86%左右,若提高压力则残炭率还可提高。由此得到的碳/碳复合材料经石墨化处理后性能有较大提高,生产的周期也可缩短,可用于发动机喉衬等部件。

　碳/碳复合材料化学气相渗透(CVI)工艺　 CVI process of carbon/carbon composite　 在渗碳室中,使高温热解含碳活性气体渗透进多孔炭织物内部,活性气体与热的纤维表面接触,碳沉积于碳纤维表面并逐步填充于纤维间的空隙而得到较为致密的碳/碳复合材料,是当前制备高致密度碳/碳复合材料的主要工艺方法之一。与CVD工艺相比,CVI工艺的特点在于工作场中保持温度梯度和压力梯度。碳纤维预成型体一侧处于高温区沉积温度下,另一侧被冷却而保持较低温度。活性气体从低温侧进入,到达高温区一侧后,沉积出所需碳基质。随沉积时间延长,高温侧致密度提高,热导率增加,高温区向低温侧移动,直到各个预成型体中空穴被完全填满,最终获取高致密的碳/碳复合材料。出口处保持低压,有利于源气穿过预成型体,提高材料致密度。CVI方法采用温度梯度和压力梯度,克服了CVD法易于填塞开口气孔,难于获取大尺寸、高致密材料的缺点。由于温度梯度和压力梯度的存在,即便在较大流量时,也保持了进气侧开口气孔的畅通而能获得高沉积速度和高致密度。与传统方法相比,该方法可以制备复杂形状的烧结体,无外加压力,对纤维的化学和机械损伤小,有利于保持其高强特性,可获得高致密度碳/碳复合材料,已成功应用于航空航天热结构部件的制备。

　碳陶瓷　 carbon ceramics　 碳组分和陶瓷组分构成的粒子分散型复合材料的总称。碳组分有沥青、焦炭等,陶瓷组分有SiC、B4C等碳化物及ZrB2、TiB2等硼化物。

　碳微球　 carbon micro-bead　 粒径1~1000μm球形炭材料的总称,也包括中空结构微球。多数是以树脂、焦油及沥青等为原料,经过成球过程后炭化而得到。

　碳纤维增强材料　 carbon fiber reinforced composite　 是指以碳纤维为增强体的复合材料,所用基体可为陶瓷、金属以及塑料等。

　碳纤维增强硼化锆基复合材料　 carbon fiber reinforced zirconium boride matrix composite　 又称Cf/ZrB2,纤维增强超高温陶瓷基复合材料中的一种,增强相为碳纤维,基体为硼化锆。复合材料制备包括纤维预制体制备、界面相沉积、基体致密化以及涂层制备。ZrB2基体可通过ZrCl4、BCl3、H2和Ar气体经化学气相沉积工艺制备,也可通过浸渍含ZrB2的浆料引入。ZrB2在1100℃以上抗氧化性能较差,一般通过引入第二相陶瓷(如碳化硅)来改性ZrB2基体。Cf/ZrB2复合材料主要应用于2000℃以上的超高温环境中。

　碳纤维增强碳化铪基复合材料　 carbon fiber reinforced hafnium carbide matrix composite　 又称Cf/HfC,纤维增强超高温陶瓷基复合材料中的一种,增强相为碳纤维,基体为碳化铪。复合材料制备包括纤维预制体制备、界面相沉积、基体致密化以及涂层制备。HfC基体可通过HfCl4、CH4、H2和Ar气体经化学气相沉积工艺,也可通过铪系合金反应熔渗制备。HfC的有机前驱体较少且价格较贵,利用有机前驱体浸渍-热解工艺制备碳纤维增强碳化铪基复合材料的研究相对较少。Cf/HfC复合材料主要应用于2000℃以上的超高温环境中。

　碳纤维增强体　 carbon fiber reinforcement　 碳纤维是有机纤维经固相反应转变成的纤维状的无机碳化合物材料,含碳量不低于90%。根据力学性能的不同,碳纤维产品可分成低性能和高性能两大类。高性能碳纤维又有高强型、高模量型之分。同时碳纤维还具有耐高温、耐腐蚀、密度小、可导电等优良性能。作为功能材料使用时,对碳纤维的力学性能要求不高,但作为高聚物、金属、陶瓷的复合材料增强体,它的拉伸强度、弹性模量及断裂伸长率等力学性能则是主要指标。碳纤维属于脆性材料,断裂伸长率小,织布和编织时往往容易折断。碳丝织物通常是用人造丝为原料先织成布后再进行炭化热处理。用低模量沥青基碳纤维和聚丙烯腈基碳纤维时,则可先进行预氧化,编织成预氧化丝布后再进行碳化处理。碳纤维还可以按不同的使用要求,用适当的树脂上浆处理后短切成长度为3~6mm的制品或炭毡,作为复合材料的增强体。

　碳纤维增强医用高分子复合材料　 carbon fiber reinforcement　 作为增强体的碳纤维与医用高分子复合形成的一类生物医学复合材料,是最早发展的一类模拟自然组织结构的医用复合材料,主要用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥、人工关节臼和接骨板等。例如,通过热解碳纤维无规则地分布于超高分子量聚乙烯基体中所形成的复合材料,强度和刚性随纤维含量增加而提高,当碳纤维体积含量达10%~15%时,其强度、刚性、抗疲劳和抗摩擦性能均显著地高于基材聚乙烯,主要用于制作承受复杂应力和摩擦力作用的髋关节臼和膝关节;用石墨和碳纤维增强PMMA骨水泥,可分别提高其抗拉强度和弹性模量50%和10%,并使其抗疲劳和抗蠕变性能也大大提高,同时,聚合温度可降低近10℃,已试用于临床;用石墨增强树脂接骨板,通过调整纤维含量,可使其弹性模量接近于自然骨,避免因弹性失配造成的应力屏蔽效应,同时抗蠕变性能亦得到改善;用碳纤维增强聚乳酸的内接骨板植入体内后,随着聚乳酸被逐步降解吸收,其刚度和刚性也随之降低,同时新骨同步生长,逐步康复,不仅避免了应力屏蔽效应,而且也不需做第二次手术取出。此外,将碳纤维在聚乳酸中定向排列而制成的人工肌腱和韧带,植入体内后,胶原将随聚乳酸逐步降解吸收而沿碳纤维定向沉积,形成新的类肌腱和类韧带组织。

　汤姆逊效应　 Thomson effect　 当直流电流通过一段有温差的均匀金属或半导体时,除焦耳热外还会释放或吸收热量;反之,当一根金属棒的两端温度不同时,其两端会形成电势差的热电现象。汤姆逊热量Q=τIΔT,式中,τ为汤姆逊系数,V/K;I为电流,A。对于金属或N型半导体,当电流由高温流向低温端时,材料释放热量,τ为正;反之为负。对于P型半导体,情况相反。τ可由材料的塞贝克系数α导出τ=T,称开尔文第二关系式(the second kelvin’s re1ationship)。与珀耳帖效应相比,汤姆逊效应一般很小,常忽略不计。汤姆逊效应、塞贝克效应、珀耳帖效应是材料的三个不同而又相互关联的热电效应,它们都是可逆的。

　羰基粉末　 carbonyl powder　 某些金属与一氧化碳合成羰基化合物,经高温裂解制得的细金属粉末。铁系金属较易与CO起反应,合成羰基铁、钴、镍。在约400℃惰性气体保护气氛中,裂解得到羰基铁粉、羰基钴粉与羰基镍粉。羰基金属的合成随压力升高而加速,现多在20MPa压力的CO中进行合成。羰基粉末的粒度一般为50~100nm,在空气中容易自燃。羰基铁粉有良好的磁性和吸收电磁波特性。羰基镍粉有良好的抗腐蚀性,主要用于防腐蚀材料的涂层、催化剂和制作微孔分离材料。羰基钴粉极少用到。就价格而言,羰基铁、镍、钴粉末依次增高,不过羰基铁粉的售价也为还原铁粉售价的10倍以上。

　推迟时间　 retardation time　 黏弹性材料蠕变过程的松弛时间τ有时称为推迟时间,表示形变推迟发生的意思,是蠕变柔量发展到平衡蠕变柔量的1-1/e(约63.2%)所需的时间。

　托卡马克　 Tokamak　 参见磁约束聚变(85页)。

　SO2脱除催化材料　 catalysts for SO2 removal;SO2 removal catalysts　 SO2的催化净化分为两种:催化氧化和催化还原。①催化氧化还可分为气相催化和液相催化。气相催化通常分为钒系催化材料、铜系催化材料、Mg/Al/Fe复合氧化物催化材料和活性炭催化材料等。钒系催化材料以V2O5为催化材料的活性组分,以碱金属硫酸盐如K2SO4、Na2SO4或焦硫酸盐为助催化材料,以硅藻土(或加少量的铝、钙、镁等)为载体,在工业使用温度下易发生阻塞和结垢现象,并且会因为砷和氟的存在而永久中毒;铜系催化材料主要有炭载CuO干法脱硫剂CuO/AC和CuO/γ-Al2O3两种,γ-Al2O3为载体,铜负载量以质量分数8%~10%为最佳,适用于较高温度下的脱硫处理;Mg/Al/Fe复合氧化物催化材料,将化学氧化和吸附耦合处理SO2。此外还可将活性炭作为催化材料。液相催化法,利用溶液中的Fe3+或Mn2+作为催化材料,将SO2吸收后直接氧化为硫酸。②催化还原催化材料可分为负载型金属氧化物催化材料、钙钛矿型复合氧化物催化材料、萤石型复合氧化物催化材料等。负载型金属催化材料一般采用Cu,Fe,Co,Mo,Ni和Cr等过渡金属负载在A12O3上制得,此类催化材料对SO2催化还原反应具有较高的活性和选择性;钙钛矿型复合氧化物催化材料可用于CO还原SO2并且转变为复杂的金属硫化物;萤石型复合氧化物催化材料催化活性与其表面存在着大量氧缺位和氧的流动性有关。

　脱钙骨基质　 decalcified bone matrix;DBM　 是一种由同种异体骨或异种骨经脱钙处理,能降低免疫原性的骨移植材料。由骨衍生的这一支架材料,无论是形态学还是力学特征,都具有合成材料无可比拟的优势,脱钙骨基质具有和自体骨最接近的三维结构,同时以Ⅰ型胶原为主,胶原则是细胞黏附和生长的良好支架。脱钙骨基质一般经脱水、脱脂、脱钙、深低温冷冻等处理制备,具有良好的生物相容性,是临床常用的骨缺损修复材料。