炭材料是一种既古老又年轻、 既普通又神奇的材料, 炭/炭复合材料作为其中的典型代表, 由于其优良的性能引起了国内外科学研究者的高度重视, 促进了炭/炭复合材料的快速发展。近年来, 炭/炭复合材料的基础研究和应用研究都取得了长足的进展; 其应用领域也从航天、 航空向能源、 核工业、 冶金、 交通、 机械、 医疗等领域扩展, 这使得炭/炭复合材料在国民经济中占有重要的地位, 同时也对炭/炭复合材料的制备、 结构、 性能提出了越来越高的要求。
中南大学长期致力于炭/炭复合材料的教学、 研究和开发工作, 在原材料、 制备工艺、 性能测试分析、 应用等方面都取得了丰硕的成果。黄启忠教授和研究团队团结协作, 努力创新, 近年来, 在炭/炭复合材料方面承担了国家重大科技工程、 国家973计划、 国家863计划、 国家支撑计划、 国防基础科研计划“十二五”重点项目、 国家自然科学基金、 国家军品配套项目等多项课题, 取得了不少有原创性的研究成果。
首先, 提出了一些制备炭/炭复合材料相关的新型方法和相应的成炭机理。(1)在炭纤维的编制方面, 提出了采用全炭纤维编制, 改变了预氧丝编织对制品的影响; (2) 提出了电磁场诱导沉积机理以及组合碳源协同快速CVI增密炭/炭复合材料的方法和模型; (3)发明了制备新型微纳米炭材料的无机反应新体系; (4)针对特殊用途提出了高效实用的炭/炭-陶复合体系和复合方法。
其次, 在研究过程中发现了一些炭的新结构。(1)在CVI制备炭/炭复合材料中得到了高织构、 中空的点状结构热解炭; (2)利用无机体系制备出微纳米碳管、 炭绒球、 空心炭微球等系列新型炭结构; (3)对电磁场作用下化学气相沉积的各向同性热解炭块体材料进行了表征和研究; (4)表征了炭/炭复合材料石墨化对性能间相互关系的作用。
再次, 致力于拓展炭/炭复合材料新的研究领域, 开发新的应用领域。(1)耐烧蚀炭/炭-陶复合材料的研究取得一定的进展; (2)研究了炭/炭复合材料在湿式摩擦方面的应用; (3)燃料电池用炭纸完全满足用户需求。
《高性能炭/炭复合材料的制备、 结构与应用》一书是黄启忠教授和研究团队近年来研究工作的总结, 包含了多篇博士论文、 硕士论文以及发表的一系列相关研究论文的工作。我将此书推荐给大家, 希望能对该领域的研究人员有所帮助。
希望作者及研究团队继续努力, 不断创新, 作出更多的成绩; 也衷心希望我国炭材料的研究、 开发、 应用工作更上一层楼, 取得更大的成就。
中国工程院院士
中国材料研究学会理事长
黄伯云
2010年12月
