王成扬
博士 教授
天津大学 化工学院
多环芳烃缩聚反应和沥青基炭材料
暂无
- 姓名:王成扬
- 目前身份:在职研究人员
- 担任导师情况:
- 学位:博士
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学术头衔:
博士生导师,
- 职称:高级-教授
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学科领域:
材料科学基础学科
- 研究兴趣:多环芳烃缩聚反应和沥青基炭材料
王成扬,1955年出生,1982年毕业于天津大学化工系,1998年获日本北海道大学材料化学工学博士。现为天津大学化工学院教授,博士生导师。
自1982年以来, 连续从事煤沥青/石油沥青的化学及反应性、沥青流变学、沥青液相炭化机理、中间相沥青炭纤维和针状焦等热解机理研究。作为负责人先后完成国家863子项目、国家自然科学基金、瑞典-亚洲国际合作项目、天津市重点科技攻关计划、天津市重点自然科学基金等资助的研究课题。多项研究成果通过天津市科委组织的鉴定,获得较高评价,其中“中间相沥青炭纤维”成功实现0.5吨/年规模中试,并获天津大学科技进步二等奖;“锂离子电池负极材料中间相炭微球的研制”专有技术于2013年实现5000吨/年工业化生产,并获2005年度天津市技术发明二等奖。已发表研究论文150余篇,其中90余篇被SCI收录。申请或授权中国专利10项。
担任中国电工技术学会炭/石墨材料专业委员会委员、中国兵工学会活性炭专业委员会分析测试与应用分会副主任委员;《炭素》、《炭素技术》和《新型炭材料》(SCI检索)等国内学术期刊编委;《Carbon》、《Chemistry Letters》、《Journal of Materials Research》等国际学术期刊审稿人。
重视与国际同行专家的合作,长期与日本炭素学会前任主席Inagaki(稻垣道夫)先生、日本Oita大学应用化学系Toyoda教授合作,开展可控孔结构的碳材料合成与储能研究;与瑞典皇家理工学院应用电化学系教授Prof. Goran Lindbergh 和Prof. Bin Zhu开展燃料电池方面的合作并联合培养博士研究生; 重视与国内知名高校、科研院所如清华大学、中科院山西煤化所等的交流与合作;重视与企业间的交流合作,开展实用化和产业化技术开发,获得多项技术专利,其中一些技术在企业实现工业生产。
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王成扬, 时志强, 王成扬*, 樊丽萍, 王慧
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-1年11月30日
研究了含有菱形相的天然石墨HT10在EC/EMC和3EC/3EMC/4PC溶剂中的电化学性能。实验结果表明:HT10不仅在EC/EMC为溶剂的电解液中能进行良好的充放电,而且在PC含量高达40%的电解液中也保持了较高的放电容量和较好的循环性能。采用循环伏安和SEM分析了充放电过程中形成SEI膜的情况,良好的SEI膜保证了锂离子的通过而阻止溶剂的共嵌入,并且观察到了石墨片层发生剥离形成的疏松多孔性的剥离产物。
天然石墨, 菱形相, 电解液, 共嵌入, 剥落
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【期刊论文】MCMB超细粉末特性及其成型工艺对烧结体性能的影响
王成扬, 卢秀荣, 王成扬*, 范启明
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-1年11月30日
中间相炭微球(MCMB)超细粉末(0.1~0.5μm),具有良好的自粘结性,经模压成型和1000℃自烧结后,可制备出弯曲强度达到134.3MPa的高密度各向同性炭材料(HDIC)。用热分析和扫描电镜等方法,探讨了此超细粉末的特性和模压工艺对坯体成型和烧结体性能的影响。实验证明,由于MCMB超细颗粒表面附着的大量小分子相互结合而形成强度较高的团聚体,使粉末颗粒难以均匀分散,严重影响着材料弯曲强度。研磨可破坏团聚体中颗粒的粘结,减少材料的烧结缺陷,提高材料性能。MCMB超细粉末表面能及粉末之间的内摩擦较大,流动性差,模压成型时采取适宜的压制力,尤其是延长压力作用时间,对材料获得理想的显微结构,缓解由压坯密度的不均匀分布、弹性后效等而导致的缺陷是非常重要的。
中间相炭微球(, MCMB), , 超细粉末, 自烧结, 高密度各向同性炭材料, 微观结构
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王成扬, 李明伟, 郑嘉明, 稻垣道夫
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-1年11月30日
用热缩聚和催化缩聚两种不同工艺制备的中间相沥青及自行设计的五种喷丝板,熔融纺制出中空、条形、Y-形和圆形截面的沥青纤维。实验证明,沥青熔体的出口膨胀性是影响异形纤维特别是中空纤维纺丝成形的重要流变学参数。这一参数随中间相沥青的性质和熔体温度而变化,在较高温度下,沥青熔体的出口膨胀性减小,使得所纺制异形纤维截面的异形度降低。X-射线衍射分析结果表明,不同形状的喷丝板因其不同的当量直径,在纺丝时对熔体产生不同的剪切作用;当量直径越小,剪切作用越强,沥青分子沿纤维轴的取向度越高,因此可使其炭纤维的力学性能提高。
中间相沥青, 粘弹性, 炭纤维, X射线衍射
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王成扬, Jia Rong-Li, Wang Cheng-Yang, Zhu Bin
Third International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology May 23-25, 2005, Ypsilanti, Michigan,-0001,():
-1年11月30日
In a study of the preparation of Pt/C eletrocatalysts, a set of modified Vulcan XC-72 carbon black supports have been prepared by nitric acid or hydrogen peroxide oxidation, or thermal treatment in nitrogen flow. The supports obtained by these methods had largely identical pore structure, but different from the amount of surface oxygen-containing groups. The physical and surface chemical nature of the supports was characterized by XPS, BET, FTIR, and acid-base titration. The above pre-treatment-carbon supported Pt/C electrocatalysts were prepared by the impregnation-reduction method with formaldehyde as the reducing agent, H2PtCl6 as precursor. The effect of the amount of surface oxygen-containing groups of Vulcan XC-72 carbon black on the Pt/C catalysts dispersion was studied by the characterization with XRD and TEM. It was discovered that decreasing the amount of surface oxygen-containing groups on carbon supports favored the dispersion of platinum on the Pt/C catalysts.
electrocatalysts,, platinum,, carbon,, surface oxygen-containing groups
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王成扬, Cheng-Yang Wang*, Tong-Qi Li, Xiu-Jun Liu, Jia-Ming Zheng, Hui Wang
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-1年11月30日
Carbonaceous mesophase is an excellent precursor for preparing high performance carbon materials. The structure of carbonaceous mesophase could be affected by the raw material and the condensation conditions. In the present work, the influence of inorganic impurities in coal tar pitch on the structures of the mesophase formed was investigated by adding some inorganic materials, such as nano-scale silicon dioxide and micron-scale alumina. Scanning electronic microscopy (SEM) was used to observe the morphology and cross-sectional texture of the mesophase spheres. It was found that inorganic impurities would influence the structure of the mesophase and the size of inorganic materials was a key factor for affecting the final structure of the mesophase. The microtexture of the MCMB formed in the coal tar pitch without inorganic impurities tends to be global type. Nano-scale silicon dioxide changed the forming mode of MCMB from homogeneous nucleation to heterogeneous nucleation and the MCMB formed was built up with small spheres with the size of less than 3.5μm. Micron-scale alumina particles could not change the mode of nucleation of MCMB but were enwrapped in the MCMB and distorted the microtexture layers of MCMB.
A., Coal tar pith,, mesophase, C., Scanning electronic microscopy, D., Defects,, texture.,
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王成扬, Cheng-Yang Wang*, Tong-Qi Li, Xiu-Jun Liu
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-1年11月30日
Mesophase spheres were prepared through homogeneous and heterogeneous nucleation from two coal tar pitches with some and nearly without quinoline insolubles. The pitches suffered thermal condensation in a stainless steel reactor at 440 and 410℃ for 1 or 7h, respectively. SEM was introduced as a useful tool to detect the structures of the two kinds of mesophase spheres. As a result of the paper, it was found that the structure of mesophase spheres prepared through homogeneous nucleation was Brooks-Taylor type, which is consistent with the analysis result of optical microscopy. Whereas, the structures of the heterogeneous nucleation mesophase spheres were complex, which were parallel in parts of the structure.
A., Coal tar pith,, Carbon microbeads,, Mesophase, C., Scanning electron microscopy,, Optical microscopy
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王成扬, 李同起
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-1年11月30日
以石油系中间相沥青为原料,在一圆形不锈钢模具中经过460℃-30min的发泡后获得了泡沫炭生料,泡沫炭生料经过氧化、炭化和石墨化处理获得了具有良好孔结构的泡沫炭。利用SEM和偏振光显微镜观察了泡沫炭的形态和孔结构,并利用XRD方法分析了炭化和石墨化泡沫炭的微观结构。发现调整发泡时模具中的自由空间可以控制泡沫炭的孔径;炭化后中泡沫炭的孔径减小,孔壁分子取向变好,石墨化后这种作用得到了强化,使泡沫炭的结构接近石墨;泡沫炭的孔壁由平直孔壁和“Y”形孔壁结构成,前者内部分子取向优于后者,且平直孔壁两侧的分子取向优于其内部分子。大孔径的泡沫炭具有更好的内部分子取向,但其微晶尺寸较小。
中间相沥青,, 泡沫炭,, 多孔材料,, 易石墨化炭
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【期刊论文】影响炭质中间相形成和发展的因素-Ⅰ.原料和热缩聚条件的影响
王成扬, 李同起, 王成扬*, 刘秀军
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-1年11月30日
炭质中间相是制备炭材料,尤其是高附加值炭材料的优质前驱体。它在高性能炭纤维、超高功率电极用针状焦、锂离子二次电池负极、超高比表面积活性炭及催化剂载体、泡沫炭等领域得到了较好的应用。本文综述了原料和热缩聚条件对炭质中间相形成和发展的影响,这些影响因素包括原料的种类、热缩聚温度、反应压力和停留时间等。通过讨论指出,由于炭质中间相涉及的原料种类多样,热缩聚制备过程中涉及的反应、物相复杂,因此,在制备特定性能的产品时,应针对产品的特定性能要求来选择原料、设定热缩聚条件,以制得具有最佳结构和性能的产品。
炭质中间相, 中间相炭微球(, MCMB), , 沥青, 结构, 缺陷
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【期刊论文】影响炭质中间相形成和发展的因素-Ⅱ.添加剂和外加场的影响
王成扬, 李同起, 王成扬*, 刘秀军
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-1年11月30日
在制备炭质中间相的过程中,为了调整中间相形成的速度、获得特种中间相产品或研究中间相的形成机理,研究者们往往向制备中间相的原料中添加某些添加剂,这些添加剂的存在对中间相的形成过程和生成方式产生了影响。另外,在外加场(如力场、磁场、电场)的作用下,中间相分子的取向发展也会受到一定的影响。本文主要讨论添加剂(包括物理添加剂和化学添加剂)存在下中间相形成的特征以及外加场(力场、磁场和电场)对中间相形成和发展的影响,并利用“粒状基本单元构筑”中间相形成理论对这些影响因素的作用机理给予了合理的解释。
炭质中间相, 中间相炭微球, 沥青, 添加剂, 结构, 外加场
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