纳米CeO2在水相介质中的分散性能研究

通过对纳米CeO2悬浮液体系中颗粒的表面电性进行测定,采用无机电解质类分散剂(SHP)和非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对纳米CeO2粉体进行了分散实验,研究了超声分散时间及表面活性剂浓度对纳米CeO2粉体在水相介质中分散性能的影响.结果表明,随超声时间的增加,纳米CeO2粉体的分散性增强;随分散剂浓度的增加,纳米CeO2粉体的分散性呈先增后减的变化规律.纳米CeO2粉体在水相介质中的分散工艺为:超声时间20min,浓度为2.0%的SHP.     

球磨分散对纳米α-Al_2O_3悬浮液的性能影响

采用正交球磨分散方法对纳米α-Al2O3粉体进行了分散试验,系统地研究了球磨时间、球料比和球磨机转速对纳米α-Al2O3粉体在水相介质中分散性能的影响,对超声分散和球磨分散后纳米α-Al2O3悬浮液的粒径进行了测量和对比分析。结果表明,纳米α-Al2O3粉体在水相介质中的悬浮率随球磨分散各因素水平的增加而增加。其中球磨时间影响力最小,悬浮率随球料比增加而上升的趋势明显,随球磨机转速增加的趋势呈减缓。在选定的因素水平下,纳米α-Al2O3粉体在水相介质中的最优工艺条件为:球磨时间9 h、球料比15:1、球磨机转速500 r/min。     

用于光学玻璃CMP的高效稀土抛光液研究

以纳米二氧化铈(CeO₂)为磨料,使用球磨与不同化学试剂(如pH值调节剂乙酸、丙酸、植酸和分散剂离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂)的协同分散方法制备纳米CeO₂抛光液,研究酸性体系下不同抛光液的分散性能与抛光性能。研究表明,球磨时以乙酸为pH值调节剂,调节溶液pH值为3,料球比为1∶4,球磨时间为6 h,球磨后纳米CeO₂悬浮液分散效果较好。采用制备的纳米CeO₂抛光液对石英玻璃进行抛光实验。结果表明：在磨料质量分数为1%、pH为4的条件下,石英玻璃的材料去除速率最高为409 nm/min,粗糙度仅为0.03 nm;阳离子、非离子型表面活性剂均有助于提升酸性体系下CeO₂悬浮液的分散稳定性,而加入非离子表面活性剂AEO-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)效果最佳,其能够在提高分散稳定性的基础上改善石英玻璃的表面质量。     

阴离子表面活性剂分散制备水基磁流体

用化学共沉淀法制备了纳米级Fe2O4磁性粒子，用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对所制备的磁性粒子进行表面处理和溶液中分散处理制得稳定分散的Fe3O4磁流体。实验研究球磨时间、表面活性的加入量、溶液的pH值以及磁流体的固含量等诸多因素对纳米Fe3O4包覆结构和磁流体稳定性的影响，并分析了这些因素的影响机制。结果表明，纳米磁流体的稳定性与球磨时间和pH值之间存在一定的相关性，而磁性粒子固含量和SDBS用量对其稳定性起主导作用，并且在一定固含量下，SDBS用量对纳米粒子包覆结构起着决定性作用。制得的样品经过HRTEM和XPS等手段的表征，表明SDBS以化学和物理吸附在纳米Fe3O4粒子表面形成了Fe-O-S化学键，并以多层吸附的形式通过静电作用和空间位阻作用有效防止纳米粒子团聚，制得了稳定分散的纳米Fe3O4磁流体。     

Al2O3 陶瓷墨水的乳化分散制备工艺

以纳米α-Al2O3为原料,用乳化分散法制备Al2O3陶瓷墨水,探讨了制备工艺条件对墨水理化性能的影响.结果表明,以异丙醇/乙醇二元混合溶液为溶剂,通过选择分散剂品种、控制分散剂用量、乳化剪切转速、分散时间、固相含量等条件,可制备出分散稳定性良好的Al2O3陶瓷墨水.打印实验证明乳化分散法制备的Al2O3陶瓷墨水能够满足喷墨打印的要求.     

纳米Fe3 O4 磁性液体的稳定性研究

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性粉体,采用球磨分散法将磁性粉体分散于水溶液中,制得稳定分散的纳米Fe3O4磁性液体。实验中用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对纳米粉体进行表面处理和分散,主要研究球磨时间、溶液pH值和表面活性剂的用量对Fe3O4磁性液体稳定性的影响,从理论上对纳米粒子在水溶液中的分散稳定性进行了分析。结果表明:球磨时间、分散剂种类和用量以及溶液的pH值对磁性液体的稳定性有很重要的影响;在酸性条件下,球磨时间为4~5 h,十六烷基三甲基溴化铵用量为Fe3O4粉体用量的8%时,制得的磁性液体分散稳定性效果较好;表面活性剂在粒子表面起到了保护作用,抑制了粒子团聚长大,同时在溶液中还起到了分散作用,使得磁性液体具有较好的稳定性。     

分散剂对蛇纹石在乙醇中分散性能的影响

通过对高能球磨法制备的超细蛇纹石Zeta电位的测量,选用不同分散剂,分别研究了不同超声时间和分散剂加入量条件下,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、油酸(OA)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和三乙醇胺(TEA)4种分散剂对蛇纹石粉体在无水乙醇中分散性能的影响。并对PVP作用的蛇纹石粉体进行了红外表征。研究结果表明,粉体的分散效果随着超声时间和表面活性剂加入量的增加呈现先增大后减小的趋势;不同分散剂分散效果从高到低顺序依次为PVP,油酸,十二烷基苯磺酸钠,三乙醇胺。最佳分散工艺为:pH=10,PVP质量分数2.5%,超声功率560W,超声时间43min。     

分散剂对碳基润滑油添加剂稳定性的影响

为改善纳米碳基添加剂在润滑油中的分散效果,考察Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、油酸、十六烷基三甲基溴化胺7种分散剂对纳米碳粉、纳米石墨、纳米石墨烯在润滑油中的分散稳定性的影响。通过静置观察法筛选出较适合的分散剂,再通过紫外吸收光度法确定最优分散剂类型;同时通过超声分散试验和分散剂添加量的试验,确定最优超声分散时间和分散剂的最优添加量。结果表明:7种分散剂中,Span60对3种纳米碳基添加剂在基础油400SN中的分散效果最好;油样配置过程中最优超声振荡时间为30 min;纳米石墨、纳米碳粉和纳米石墨烯作为基础油400SN抗磨添加剂时,Span60的最优质量分数分别为1.0%、1.5%、2.5%。     

表面活性剂在润滑油中对纳米石墨分散稳定性的影响

考察Span80、Tween80、油酸、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基苯磺酸钠5种表面活性剂在润滑油中对纳米石墨的分散稳定性,对超声波振荡的效用和作用时间进行评估,并就表面活性剂含量对纳米石墨在润滑油中分散稳定性的影响进行研究。结果表明,油酸在5种表面活剂中对纳米石墨的分散效果最好,适当时间的超声波振荡有助于提高纳米石墨在润滑油中的分散稳定性,质量分数2%的油酸显示出最好的分散效果。这可能是由于油酸具有低的HLB值和属于L型吸附等温线类型。     

复配表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响

研究Span80与平平加OS-15的复配表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响。对润滑油进行离心实验和吸光度检测,探究表面活性剂对纳米粒子在润滑油中分散稳定性的影响,结果表明:复配活性剂的分散效果明显优于单剂;室温条件下,复配活性剂质量分数对纳米粒子分散性影响显著,随复配活性剂质量分数的增加,分散稳定性呈现出先增大后减小的趋势;在40℃条件下,随复配活性剂质量分数的增加,纳米粒子分散性能无显著提升。实验证明,室温条件下,复配表面活性剂对纳米粒子有着更为优异的分散作用,这为纳米润滑油长期稳定储存提供了一种新方法。     

W/O微乳液法制备表面修饰纳米氟化镧润滑油添加剂

采用聚异丁烯丁二酰亚胺T152/S-80复合表面活性剂(w(Span80)∶w(Tween20)=2∶3(质量比))/异丁醇/500SN基础油/氟化铵水溶液W/O微乳液体系构建微反应器,通过原位表面修饰制备了含纳米LaF3粒子的液体润滑油添加剂,同时,采用洗涤法制备了干粉纳米LaF3。采用X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纳米LaF3粒子的结构和形貌。分别将液体添加剂和干粉加入基础油中,采用离心沉降法考察了不同后续分离方法得到的纳米粒子在基础油中的分散稳定性,用四球机考察了它们的摩擦学性能,最后采用扫描电子显微镜(SEM)观察了磨斑表面形貌。结果表明:所构建的微反应器制备的颗粒状纳米LaF3平均粒径在10~15 nm之间;纳米粒子在基础油中的分散稳定性对其摩擦学性能影响很大,液体添加剂中的纳米粒子在基础油中的分散稳定性和摩擦学性能大大高于干粉粒子;液体添加剂中的表面活性剂不仅有利于纳米粒子在基础油中的稳定分散而且有减摩作用。     

纳米α-Al2O3颗粒弥散强化镍基复合涂层的耐磨性能研究

将纳米α-Al2O3颗粒或Ni包裹的纳米α-Al2O3复合粉和镍基粉用湿法混合，采用火焰热喷涂工艺制备了复合涂层，用磨粒磨损试验机进行磨损试验，研究了纳米α-Al2O3的体积分数、粒径和是否预先进行包裹处理对涂层喷焊性和耐磨粒磨损性能的影响。结果表明，纳米α-Al2O3以包裹形式加入能有效改善弥散相与Ni基涂层的相容性，相应涂层的耐磨性优于未包裹处理；当纳米Al2O3的体积分数为2％时，涂层的耐磨性能最好，为Ni基涂层的2倍多；在相同的体积分数下，随着涂层中弥散强化相尺寸的减小，涂层的耐磨性提高。     

纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

研究纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能。以不同的表面活性剂和不同的超声波分散时间制备纳米二硫化钼润滑油,考察表面活性剂和超声波分散时间对纳米二硫化钼分散稳定性的影响。采用四球机和描电镜考察纳米二硫化钼在润滑油中的摩擦学性能。结果表明,2%油酸表面活性剂和超声波分散30 min可有效提高纳米二硫化钼在润滑油中的分散稳定性,纳米二硫化钼在润滑油中具有良好的抗磨性能、减摩性能,特别是0.01%二硫化钼在润滑油中的抗磨性能和高负荷下的减磨性能更为突出。     

表面活性剂对Al2O3纳米颗粒在电刷镀液中分散性影响

讨论了表面活性剂对Al2O3纳米颗粒在电刷镀液中分散性的影响。所选用的分散剂有聚乙二醇2000,聚丙烯酰胺,磷酸二氢钠,乙酸铵,聚羧酸铵,柠檬酸三铵等。根据分散剂的不同特性,寻求它们与纳米颗粒分散作用间存在的联系,如颗粒浓度的影响,分散剂相对量的影响,超声震荡的影响等。通过以上试验,找出了选用分散剂的一定规律,掌握分散剂的特点,并将其运用到电刷镀试验中,比较基体材料在经过纳米电刷镀后材料硬度的变化,取得了较为明显的改善硬度的效果。     

汞齐氧化法制备氧化铝纳米纤维

以汞为反应介质,通过铝的氧化反应制备出直径为5～15 nm无定型结构的氧化铝纳米纤维,利用TEM、TG、DSC、XRD、比表面积分析等多种检测手段对产物的形貌和结构进行了研究,并讨论了煅烧过程中温度对产物形貌、物相结构、比表面积的影响.结果表明:无定型氧化铝纳米纤维向α-Al2O3相转变过程中,只出现γ-Al2O3中间相,而无其他中间过渡相出现;无定型氧化铝纳米纤维在850℃下煅烧2 h,转变为γ-Al2O3,仍保持纳米纤维的形貌;在1200℃下煅烧2 h,转变为α-Al2O3,烧结成蛭石状.     

表面活性剂对Al2O3纳朱颗粒在电刷镀液中分散性影响

讨论了表面活性剂对Al2O3纳米颗粒在电刷镀液中分散性的影响。所选用的分散剂有聚乙二醇2000，聚丙烯酰胺，磷酸二氢钠，乙酸铵，聚羧酸铵，柠檬酸三铵等。根据分散剂的不同特性，寻求它们与纳米颗粒分散作用间存在的联系，如颗粒浓度的影响，分散剂相对量的影响，超声震荡的影响等。通过以上试验，找出了选用分散剂的一定规律，掌握分散剂的特点，并将其运用到电刷镀试验中，比较基体材料在经过纳米电刷镀后材料硬度的变化，取得了较为明显的改善硬度的效果。     

纳米α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3颗粒增强镍-磷复合镀层的性能对比

采用化学镀技术制备了纳米α-Al2O3和γ-Al2O3颗粒增强的镍-磷复合镀层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针等对复合镀层的物相结构、表面形貌、成分分布进行了分析,还对比了复合镀层与镍-磷镀层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明:与镍-磷镀层相比,纳米Al2O3颗粒的加入没有改变镀层的晶体结构,但使镀层的显微硬度明显提高;纳米α-Al2O3颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性和耐磨性,而纳米γ-Al2O3颗粒的加入反而使镀层耐磨性和耐腐蚀性下降。     

混粉工艺对纳米Al2O3弥散强化铜基复合材料摩擦学特性的影响

以纳米A l2O3为增强相,用粉末冶金法制备了弥散强化铜基复合材料,研究了混粉工艺对复合材料滑动摩擦学特性的影响。结果表明:添加纳米A l2O3的复合材料其摩擦因数均有不同程度的减小,但以纳米A l2O3质量分数为5%及采用表面活性剂对粉体处理后得到的复合材料的摩擦学性能最好,平均摩擦因数下降近50%,平均磨痕深度下降了40%。对纳米粉体进行分散,可有效解决纳米粉体的软团聚现象,继而得到组织均匀的弥散强化铜基复合材料,特别是在较大复合量的情况下,采用表面活性剂是获得良好摩擦学性能的必由之路。     

CeO2对Ni/α-Al2O3纳米复合镀层微观组织和摩擦学性能的影响

采用纳米复合电镀技术,通过向Ni/α-Al2O3纳米复合镀溶液中添加CeO2方法在45#钢上制备了Ni/α-Al2O3-CeO2纳米复合镀层;研究了CeO2对镀层微观组织、显微硬度及摩擦学性能的影响;用分析型扫描电镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机对复合镀层组成、微观组织、显微硬度及摩擦学性能进行了分析。结果表明,适量CeO2的加入促进了纳米α-Al2O3的沉积量,使纳米α-Al2O3在镀层中的分布更加均匀,添加过多的CeO2对纳米α-Al2O3分布不利;CeO2添加量为40g/L时,平均显微硬度比未添加CeO2的提高近30%,磨痕宽度减少近40%;CeO2能改善复合镀层的耐磨性能,有效防止镀层片状脱落。     

液相还原法制备MoS_2纳米杆

在低温条件下,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,采用液相还原法制备了MoS2纳米杆,用XRD、EDS、IR和TEM等方法对产物进行了表征;并对MoS2纳米杆的反应机理、生长机制以及表面活性剂的形貌调控作用进行了分析.结果表明:制备的MoS2纳米杆形貌均匀规则,直径约30 nm,长度约400 nm,而且表面被PEG和SDBS所修饰;提出了基于SDBS和PEG复配作用的基体包覆-模板定向的生长模型.