超高温材料超高温材料
超高温稀土钽酸盐热障涂层材料
专利内容由知识产权出版社提供
专利名称：功能化碳纳米管及其在检测食品中甲基异柳磷的应 用
专利类型：发明专利 发明人：袁彩霞,洪霞,柴宗龙,邓丽娟,钱滢文,张彦军,ห้องสมุดไป่ตู้杰斌 申请号：CN201811026752.X 申请日：20180904 公开号：CN10904 6296A 公开日：20181221
摘要：本发明提供了一种功能化碳纳米管及其在检测食品中甲基异柳磷的应用，功能化碳纳米管 的制备：混合相同质量的三价铁盐和二价铁盐，加入氨水；混匀，水浴恒温，变色后，继续搅拌，离 心分离，洗涤沉淀物，真空干燥，研磨，得磁性四氧化三铁纳米粒子；碳纳米管中依次加入浓硝酸和 浓硫酸，加热回流，冷却，过滤多余的酸，洗涤粉末状物质，干燥，得多壁碳纳米管；多壁碳纳米管 加入三甘醇溶液中，超声；加入磁性四氧化三铁纳米粒子，混匀，加热保温，冷却；乙醇稀释并用磁 铁分离产物；清洗，真空烘干，得功能化碳纳米管，用于检测食品中的甲基异柳磷。该功能化碳纳米 管能够高选择性反相吸附检测蔬菜制品甲基异柳磷过程中的干扰物质，不吸附目标物质。
高温超高温如何区分
高温超高温如何区分高温和超高温是两个常见的热学概念，在工业生产、材料研究和科学实验中扮演着重要的角色。
区分高温和超高温是为了更好地理解和控制热力学过程，确保材料和设备在适当的温度工作范围内。
首先，我们需要了解高温是指多大的温度范围。
高温通常指的是在300℃至1000℃之间的温度范围。
在这个温度范围内，许多常见的金属和合金都能够承受并保持稳定的性能。
高温下，材料的强度和刚度会下降，而热膨胀和热导率则会增加。
那么，什么是超高温呢？超高温通常是指1000℃以上的温度范围。
在这个温度范围内，大多数常见金属和合金都无法保持稳定的性能。
在超高温下，材料往往会经历严重的热腐蚀、软化和脆化等问题。
因此，对于超高温环境，需要采用特殊的高温材料，如陶瓷、碳纤维复合材料和耐热合金。
区分高温和超高温的关键在于材料的稳定性和性能。
高温下，大多数金属和合金都能够保持相对稳定的性能，而超高温下则需要采用特殊的高温材料。
此外，高温和超高温还可以通过相关的热物理性质进行区分。
热导率是一个重要的热物理性质，它可以用来区分高温和超高温。
热导率是材料导热能力的指标，通常用热导率系数来表示。
在高温下，材料的热导率会随温度的升高而增加，这是由于热运动的增加导致更快的能量传递。
而在超高温下，由于材料的结构和性质发生了变化，热导率会发生剧烈的变化。
因此，通过测量材料的热导率，可以判断其所处的温度范围。
此外，热膨胀系数也是区分高温和超高温的重要指标之一。
热膨胀系数反映了材料在温度变化下的体积变化程度。
在高温下，材料的热膨胀系数往往较小，这是因为高温下原子运动加剧，材料更容易膨胀。
而在超高温下，由于材料的结构和性质发生了变化，热膨胀系数会发生显著的变化。
因此，通过测量材料的热膨胀系数，也可以判断其所处的温度范围。
除了热导率和热膨胀系数，还有其他一些热物理性质可以用于区分高温和超高温。
例如，材料的比热容、热稳定性和热疲劳性等都影响着其在不同温度范围下的稳定性和性能。
耐高温材料排行前十名
耐高温材料排行前十名耐高温材料在现代工业领域发挥着至关重要的作用，它们可以在极端高温环境下保持稳定的性能，确保工业设备的安全运行。
以下是耐高温材料排行前十名的概述。
1. 碳化硅（SiC）：碳化硅是一种非常常见的耐高温材料，具有优异的高温机械性能和优良的化学稳定性。
它可以耐受高温（超过1500摄氏度）和极端环境条件，被广泛应用于航空航天、化工、电力等领域。
2. 铸造渣浆陶瓷（ZAC）：ZAC是一种钨基材料，具有出色的高温耐性。
它主要用于高温地质勘探和开采行业，可以在超过3000摄氏度的高温环境中稳定工作。
3. 高温合金（Superalloys）：高温合金是由金属、非金属和其他合金元素构成的复合材料。
它们具有优异的高温强度、耐腐蚀性和疲劳寿命，广泛应用于航空航天、能源和核工业。
4. 高温陶瓷（High-temperature ceramics）：高温陶瓷是一类由稀土、氧化铝和其他化合物制成的材料。
它们具有极高的熔点和优异的化学稳定性，被广泛应用于炉具、热电偶和陶瓷刀具等领域。
5. 纳米陶瓷：纳米陶瓷是一种具有纳米尺度颗粒的陶瓷材料。
它们具有优异的高温稳定性和机械性能，在压力、摩擦和磨损等极端条件下表现出色。
6. 高温涂层材料（High-temperature coating materials）：高温涂层材料是一种应用于表面保护和热障的材料。
它们可以降低热传导、提高耐热性和延长设备寿命，在航空发动机、燃气涡轮和工业炉等领域得到广泛应用。
7. 耐火砖（Refractory bricks）：耐火砖是一种由高纯度粘土和其他耐火材料烧制而成的材料。
它们具有出色的抗高温性能和化学稳定性，广泛应用于炉膛、工业炉和冶金设备等高温环境中。
8. 高温硅酸盐陶瓷（High-temperature silicate ceramics）：高温硅酸盐陶瓷是一种由硅酸盐矿物质制成的材料。
它们具有优异的热稳定性和机械性能，在航空航天、制陶和电子等领域得到广泛应用。
耐高温材料排行前十品牌
耐高温材料排行前十品牌耐高温材料是指在高温环境下能够保持良好性能的材料。
它们具有较高的熔点、较低的膨胀系数、优良的耐热腐蚀性能以及良好的机械性能。
耐高温材料被广泛应用于航空航天、电力、化工等领域，对保障工业生产的安全、稳定性至关重要。
以下是耐高温材料排行前十的品牌。
1. 陶瓷材料：陶瓷材料是耐高温材料的先驱，具有在高温条件下具有优异的机械性能和稳定性。
常见的耐高温陶瓷材料有氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。
2. 超硬合金：超硬合金是由金属钨、钨钴等与碳化物或氮化物粉末混合制成的复合材料。
它具有优异的高温硬度和热稳定性，常被用作切削工具等高温环境下的磨具材料。
3. 合金钢：合金钢是由主要由铁、碳外加合金元素组成的材料。
在添加合适的合金元素后，合金钢的耐高温性能得到大幅提升。
它广泛应用于高温环境下的机械零件制造。
4. 耐火材料：耐火材料是指能够经受高温和化学侵蚀的材料。
常见的耐火材料有镁砂砖、镁碳砖、碳化硅制品、高铝砖等。
它们被广泛应用于锅炉、窑炉、热处理炉等高温设备中。
5. 高温涂料：高温涂料具有优异的高温抗氧化性能和耐腐蚀性能。
常用的高温涂料有硅酮涂料、铝涂料、磷酸包覆涂料等。
它们可用于汽车排气管、锅炉管道等高温表面的防护涂层。
6. 高温胶粘剂：高温胶粘剂是指在高温条件下仍能保持稳固粘合的胶粘剂。
常见的高温胶粘剂有硅胶、聚硅氧烷、聚酰亚胺等。
它们在航空航天、电子器件等领域中有广泛应用。
7. 高温陶瓷纤维：高温陶瓷纤维具有良好的导热性能和高温稳定性。
它们常被用作隔热绝缘材料，可用于高温设备的保温和隔热。
8. 碳纤维复合材料：碳纤维复合材料由碳纤维和树脂等材料组成，具有优异的高温力学性能和化学稳定性。
它在航空、航天等领域中被广泛应用。
9. 硅橡胶：硅橡胶具有良好的高温弹性和耐热老化性能。
它常应用于高温密封、绝缘等领域。
10. 高温陶瓷涂层：高温陶瓷涂层是一种能够在高温环境下提供保护的涂层材料。
它具有良好的耐热性和耐热腐蚀性能，可用于航空、航天等高温部件的防护。
超高温材料Si(B)CN
超高温陶瓷材料Si(B)CN高性能陶瓷是新材料的一个组成部分, 它在国民经济中的能源、电子、航空航天、机械、汽车、冶金、石油化工和生物等各方面都有广阔的应用前景, 成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料, 在国防现代化建设中, 武器装备的发展也离不开特种陶瓷材料。
随着我国国民经济的高速发展, 工业技术水平的不断提高, 人民生活的不断改善以及国防现代化的需要, 迫切地需要大量的特种陶瓷产品, 市场前景十分广阔。
石油化工行业需要大量的耐磨耐腐蚀的陶瓷部件, 如球阀、缸套等。
纺织行业需要大量的耐磨陶瓷件, 如陶瓷剪刀、导丝轮等。
国防工业需要的具有特殊性能的陶瓷材料, 如防弹装甲陶瓷, 耐射照高温轻质隔热材料等。
在此我们一起了解一下高温陶瓷材料，一般高温陶瓷材料的预期使用温度在1400 ~1500, 而超高温材料是指能在1800以上使用的材料, 主要包括过渡金属( T i、Zr、T a 等) 的硼化物、碳化物以及近年出现的Si( B) CN超高温陶瓷材料等, 还包括碳( 石墨) 和氮化硼等。
这类材料的主要特点是超高温熔点、超高温稳定、超高温耐腐蚀性, 应用于国防、航天、超高温电极、超高温耐腐蚀容器或保护器( 与熔融金属接触) , 超高温涂层等。
近年来, 对Si( B) CN超高温陶瓷材料的研究发展很快, 制备工艺主要是采用有机前驱体法, 对超高温稳定化机理的研究主要集中在硼的作用上。
SiC、Si3N4这一类硅基陶瓷材料具有较高的抗氧化性、高温强度、化学稳定性、抗蠕变等性能, 作为高温结构陶瓷材料倍受人们的青睐。
但Si3N4在1400℃发生热分解SiC在1600℃氧化时性能也发生退化。
因此研究新型高温材料以及对材料进行改性成为迫切需求。
研究人员在这方面做了许多有益的工作, 取得了一些成就, 如: 性能良好的SiC 及Si3N4纤维的研究和开发, 使纤维增强复合材料的性能不断改善。
纳米SiC/Si3N4复合材料的室温强度和韧性比单组分材料提高2～5 倍, 且高温性能也获得较大的改进。
耐超高温3000°c材料
耐超高温3000°c材料耐超高温3000°C材料引言：随着科技的不断进步和人类对极端环境的需求，研究和开发耐超高温材料已经成为一个关键的领域。
在许多领域，像太空探索、航空航天、核能、火箭发动机等都需要使用材料能够承受极端的高温。
耐超高温3000°C材料的研发旨在寻找新的材料，以满足这些要求。
一、背景1.1 超高温的需求超高温环境下的材料需要具有极高的熔点和强度，以保持其物理和化学性质的稳定。
在太空探索工作中，材料需要承受极端的高温和低温变化，以及辐射和气压等因素的影响。
同样，在核能工业中，超高温材料可以用于核反应堆，以确保核反应的安全和稳定。
1.2 传统材料的限制很多传统材料如钢、钛合金、陶瓷等在超高温下都会失去强度并发生熔化。
因此，研究人员一直在寻找新的材料，以满足超高温环境下的需求。
二、耐超高温3000°C材料的类型2.1 陶瓷材料一些陶瓷材料如碳化硅、氮化硼和碳/碳复合材料等在高温环境下表现出了优异的性能。
这些材料通常具有高熔点、高强度和较低的热膨胀系数，能够在3000°C的温度下长时间稳定运行。
2.2 金属材料金属材料如钨、铜、钼等具有较高的熔点，因此，在一些特定应用中可以用作超高温材料。
此外，一些合金材料也显示出了很好的耐高温性能，如镍基高温合金和钛基合金等。
2.3 复合材料复合材料由不同类型的材料组成，通过结合不同材料的优点，提高整体性能。
例如，知名的碳化硅纳米纤维增强的陶瓷基复合材料对高温具有良好的稳定性和强度。
三、耐超高温3000°C材料的应用领域3.1 太空探索在太空船和火箭发动机中，材料需要承受极端的高温和寒冷，辐射和极端压力等因素。
对于这些应用，耐超高温材料是关键，因为它们能保持稳定性并承受极端环境。
3.2 航空航天在航空航天领域，引擎和喷气发动机等部件受到了高温的挑战，特别是在高超音速飞行中。
耐超高温材料可以确保引擎的性能和安全。
塑胶材料等级怎么划分标准
塑胶材料等级划分标准塑胶材料等级划分标准塑胶材料是一种广泛使用的工程材料，其性能和质量因等级而异。
以下是根据塑胶材料的耐温性、透明度、硬度、密度、抗化学物质、抗老化性能和环保性等方面划分的标准。
1.耐温性：塑胶材料的耐温性通常分为以下几个等级：低耐温材料（≤70℃）：适用于常温环境，如包装材料、管道等。
中耐温材料（70℃-100℃）：适用于一般工业领域，如汽车零部件、电子器件等。
高耐温材料（100℃-150℃）：适用于高温环境，如发动机部件、高温管道等。
超高温材料（≥150℃）：适用于极高温环境，如火箭发动机、高温炉等。
2.透明度：塑胶材料的透明度通常分为以下几个等级：完全透明：材料无色透明，透光率≥90%。
半透明：材料具有一定的透明度，透光率在70%-90%之间。
微透明：材料具有一定的透明度，透光率在50%-70%之间。
不透明：材料不具有透明度，透光率≤50%。
3.硬度：塑胶材料的硬度通常分为以下几个等级：软质材料（Shore 0-10）：具有较低的硬度，适用于制造需要柔软触感的部件。
半硬质材料（Shore 20-50）：硬度适中，适用于制造具有一定刚性的部件。
硬质材料（Shore 60-100）：具有较高的硬度，适用于制造需要高强度的部件。
超硬质材料（Shore >100）：具有极高的硬度，适用于制造需要极高强度的部件。
4.密度：塑胶材料的密度通常分为以下几个等级：低密度材料（≤1g/cm³）：如聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）等。
中密度材料（1-1.5g/cm³）：如尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）等。
高密度材料（1.5-2.5g/cm³）：如聚甲醛（POM）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。
超高密度材料（>2.5g/cm³）：如聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）等。
5.抗化学物质：塑胶材料的抗化学物质性能通常分为以下几个等级：低抗化学物质材料：适用于一般环境条件下的应用，如水处理设备、食品加工设备等。
一种zrb2-sic-cf超高温陶瓷复合材料及其制备方法
一种zrb2-sic-cf超高温陶瓷复合材料及其制备方法
ZrB2-SiC-Cf超高温陶瓷复合材料是由ZrB2、SiC和Cf（碳纤维）三种材料组成的复合材料，具有优异的高温性能和机械性能。
该复合材料的制备方法如下：
1. 准备ZrB2、SiC和碳纤维（Cf）粉末。
ZrB2和SiC粉末可以通过化学气相沉积（CVD）或者机械合成等方法制备，碳纤维可以通过碳化处理的有机纤维制备得到。
2. 将ZrB2、SiC和碳纤维粉末按一定比例混合均匀。
可以通过磨混或者球磨等方法进行混合。
3. 将混合粉末放入热压模具中，在惰性气氛下进行热压成形。
热压过程中，热压温度一般在1800-2200℃，热压时间一般为1-2小时，热压压力一般在20-30 MPa。
4. 将热压成形后的坯体进行热处理。
热处理温度一般在1500-1800℃，热处理时间一般为1-2小时。
5. 最后，对热处理后的材料进行抛光和磨削等表面处理，以得到光滑的复合材料。
通过上述制备方法，可以得到ZrB2-SiC-Cf超高温陶瓷复合材料，该材料具有良好的高温抗氧化性能、较高的机械强度和热冲击性能，适用于高温环境下的结构和功能材料应用。
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超高温环 4
从航空发动机技术发展现状和趋势看，世界航空发动机技术正呈现出一 种加速发展的态势，推重比为15-20级更先进的发动机研究计划正在进行， 预计将于2020年左右研制成功，并将与第五代战斗机配套使用。随着飞 机的航程和飞机速度的提高，对飞机的推力、推重比的要求也越来越大， 而导致了发动机的压力比、进口温度、燃烧室温度以及转速也都大大提 高。推重比为10的一级加力式涡轮发动机的最大进口温度可达1580℃以 上，先进航空发动机的涡轮进口温度已超过1650℃，未来推重比15以上 的航空发动机的进口温度将超过1977℃。目前，就航空发动机的材料而 言，金属材料的使用温度已接近其极限，需要探索超高温材料。
钼及其合金
与钨和铼相比，钼(Mo)的熔点相对略低，但其成本和密度都有所降低。 钼一般以合金、化合物或者复合材料的形式应用于超高温环境。 钼能与铌(Nb)和钨(W)形成三相固溶体，在1700℃时的屈服强度和蠕变强度可望 达到400MPa和22MPa。 Mo的硅化物MoSi2是常见的高温结构材料，具有优异抗氧化性能，使用温度可达 1700℃。MoSi2涂层用作短时的导弹尾喷管、卫星火箭推进器以及进气口温度超 过1400℃的发动机叶片用的Mo、Nb合金以及Nb-W-Ta合金的耐热涂层。Mo还可和 Si、B形成三元化合物，具有极高的高温强度。Mo-8.5Si-13.2B在1500℃时屈服 强度仍在1GPa以上，与其它高温结构使用的难熔金属基或陶瓷基材料相比，性能 优异，被认为是很有前途的材料。
13.2.1 难熔金属及其合金
难熔金属的熔点与密度
钨及其合金
钨的熔点最高（3400℃）。 具有较好的抗氧化性和良好的抗热震性以及很好的抗烧损和抗冲刷能力。 常用作发动机喉衬，北极星A21、A22和民兵Ⅰ～Ⅲ型等导弹的燃气舵。 但其高密度(19.3g/cm3)不利于其在航空航天领域的广泛应用。 为了减轻纯钨结构材料的重量，可在钨中添加碳化物颗粒(如ZrC和TiC颗粒)，并 能显著提高其力学性能和抗烧蚀性能。 为了进一步提高钨用作发动机喉衬的材料性能，在钨制件中渗入Cu，高温下W渗 Cu材料中通过Cu挥发带走热量，降低W表面温度，Cu起着发汗剂的作用，把钨的 抗烧蚀性能提高到一个新的水平。钨渗铜可在总温高达3590℃的两相流中长期工 作，不过，其机械强度会随着温度的升高而逐步下降。
铌及其合金
铌(Nb)本身熔点较低（2415℃），抗氧化性能有限，通常以合金或化合物的形式 应用于超高温环境。 含B或N的过饱和Nb基难熔合金，在温度达到2200℃时仍保持良好的性能。 已用于小型液体火箭发动机，还用做火箭姿态调节器喷管。 铌-硅基合金(Nb-Si)具有较高的高温强度，在室温下具有一定的韧性，并且其熔 点高、密度小。 采用高熔点金属间化合物Nb3Si或Nb5Si3加入Nb合金中。 带有硅化物涂层的铌合金材料通常用于火箭燃烧室。
超高温材料的分类
从用途方面划分，超高温材料主要包括超高温结构材料及超高温防护材 料两大类。 超高温结构材料除了要求材料的高温抗烧蚀、抗氧化性能外，还要求材 料具有良好的高温力学等综合性能；超高温防护材料对高温抗氧化性能、 高温力学性能等有要求之外，还要求具有良好的隔热性能等。
超高温材料与高温材料的区别
第十三章 超高温材料
超高温环境与材料 典型超高温材料 热防护材料
超高温环境
超高温一般是指1800℃～2000℃以上的温度。尖端 工业中的超高温环境主要包括航天飞机、超声速飞 行器的迎风尖锐表面飞行时的高速高温环境以及火 箭发动机的燃烧室、喷管、涡轮发动机的内在工作 环境。
超高温环境 1
新一代航天飞机兼有航天往返和特超音速航空两用，也称作空天飞机， 采用空气吸入式发动机，从一般跑道上起飞和着陆。为了达到空天飞机 的规定速度，飞机必须在大气层中长时间连续以超音速飞行。当马赫数 为8，飞至27000米高空时，飞机头部和机翼前沿的表面温度可达1800℃。 为了保证在大气中重复使用，超声速飞行器的尖锐迎风表面，例如发动 机罩的进气室、机翼的引擎和鼻锥，要求能耐2000~2400℃的超高温。
超高温环境 2
近空间，一般指距地面20-100千米的空域，处于现有飞机最高飞行高度 和卫星最低轨道高度之间。这一区域是飞机上不去、卫星下不来的未开 发和待利用空间。高超声速巡航飞行器和巡航弹、通用航空飞行器属于 高马赫数近空间飞行器。近空间超高速飞行器需要在有氧和高温环境下 飞行数千秒，长时间的气动加热使得头部和翼缘部分的表面温度超过 2000℃，同时为保持高的升阻比和良好的气动外形，这些部位外表面不 允许产生明显烧蚀。因此，新一代航天飞机、超音速飞行器以及近空间 超高声速飞行器对热防护材料提出了更高的超耐热性、耐久性和长寿命 的要求。
超高温材料
超高温材料是指能在1800℃～2000℃以上温度使用的单一或材料组合， 包括难熔金属、陶瓷基复合材料和经过改性的C/C复合材料。
超高温材料具有高温强度、高温抗氧化性和高温抗烧蚀性能，能够适 应超高音速长时飞行、大气层再入、跨大气层飞行和火箭推进系统等极 端环境，可用于飞行器鼻锥、机翼前缘、火箭喷管、燃烧室、发动机热 端等各种关键部位或部件。
超高温环境 3
固体火箭的工作环境十分恶劣、加力燃烧室喷管、喉衬、涡轮叶片、导 向叶片、燃气轮机等部件都与高温材料有着密切的关系。随着固体火箭 效率的提高，对发动机喷管、喉衬和其它热端部件等所使用的高温材料 提出了更迫切的要求。火箭喷管是燃料燃烧产生的热能在排气口喷嘴转 变成具有强大推动力的动能所必须的关键部件。喷管材料必须经受住： ①2000℃～3500℃的高温；②灼热表面的超高速加热的热冲击；③高热 梯度引起的热应力；④高压力；⑤连续数分钟暴露在高速腐蚀性气体中 等苛刻的工作条件。
超高温材料主要是应用于火箭喷管、燃烧室、尖锐前缘等表面，起到 隔热防护作用，主要考虑其抗烧蚀性能，而抗烧蚀性能与其熔点有直接 关系。
高温材料尤其是高温合金主要是面向航空航天涡轮发动机，主要是考 虑其高温力学性能及抗氧化性能。
13.2 典型超高温材料
难熔金属及其合金 超高温陶瓷基复合材料 改性的C/C复合材料