纳米管状聚苯胺合成与导电织物涂层整理研究

本文研究采用改性的碳纳米管为模板，采用氧化聚合法合成了纳米管状聚苯胺。利用FTIR、UV／Vis Spectra、TEM等分析表明：合成的聚苯胺分子具有良好的纳米管状结构。利用合成的聚苯胺与有机粘合剂等材料进行复配，形成稳定的整理剂，利用Mini-TAB对各整理工艺进行优化分析，使整理后的织物的导电性大大提高。该整理技术将对开发导电、抗静电纺织服装产品具有实际应用意义。     

碳纳米管的镍铜复合金属镀层及其抗电磁波性能

利用酸处理技术对CNT进行了改性处理。应用化学镀层法对改性后的CNT镀镍、铜及镍铜混合镀层技术进行了一系列研究。通过TG、XRD、SEM等分析表明,通过控制镀层处理的工艺条件,可以在CNT表面均匀原位生长出金属镀层,在一定条件下可形成纳米级稳定结构组成的镀层金属,而不同的金属材料形成的金相结构和分布状态有所不同。对镀层的碳纳米管材料采用四电极法和波导管法进行导电与电磁屏蔽性能测试,分析证明,复合金属镀层的电导率为17.3S/cm,电磁波屏蔽率为71dB,达到了目前国内外同类材料应用性能的优异水平。      

电磁屏蔽材料中聚苯胺对屏蔽效能的影响及机理

金属材料与导电聚苯胺复合形成屏蔽组分有效提高了复合电磁屏蔽材料的高频电磁屏蔽效能,从而扩展了屏蔽材料的屏蔽带宽.以金属Ni粉/导电聚苯胺复合屏蔽组分为例,分析了在复合电磁屏蔽材料中聚苯胺的对屏蔽效能的贡献及作用机理.结果表明聚苯胺的加入与基体树脂相溶形成基体导电网络,有效阻碍了高频电磁波的穿透,可能是提高高频效能的主要原因.     

微纳米材料在电磁屏蔽方面的应用研究进展

信息技术的迅速发展和电子设备的大量使用,在环境中产生了如电子噪声、电磁波(EM)、电磁干扰(EMI)、射频干扰等电子污染。综述了EMI屏蔽微纳米材料相关方面的研究进展,简要分析了EMI屏蔽的基本机理和比较了纳米EMI屏蔽复合材料的制备方法,同时对比了金属和碳纳米填料EMI屏蔽复合材料,得到金属纳米EMI屏蔽复合材料,虽具有良好效果,但是存在质量大、成本高和耐腐蚀性弱等缺点。因碳系纳米材料具有质量轻,耐腐蚀性,优异的电学、电介质、热学、机械和磁性等独特特性,可替代金属作为EMI屏蔽填料,且EMI屏蔽效果优良。如多层纳米管(MWCNT)和石墨烯/聚苯胺(GN/PANI)纳米复合材料,并且两者材料的混杂可以协同改善复合材料的屏蔽效果。     

Ni纳米管阵列的选择性刻蚀法制备及磁性质

采用基于氧化铝模板的电化学共沉积方法合成了Ni/Cu纳米电缆有序阵列,通过电化学选择刻蚀纳米电缆的铜核,制备了多晶Ni纳米管有序阵列。Ni纳米管有序阵列表现出明显的单轴磁各向异性,易磁化轴沿着纳米管方向。这种具有磁各向异性的有序阵列在高密度垂直磁记录材料中具有潜在的应用前景。     

新型无机-导电高分子纳米复合电磁屏蔽材料

该项目属于新型电磁屏蔽材料项目。导电高分子材料具有良好的导电性及电磁波的吸收衰减性能,在较宽广的频率范围内都具有好的反射-吸收屏蔽作用,而纳米至亚微米金属是磁屏蔽体,无机（金属）-导电高分子纳米复合导电涂层材料是高电导率及高磁导率材料的组合,并具有轻质、宽频,耐腐蚀、吸收大,可作为新型无机一有机电磁屏蔽材料使用。     

聚苯胺性状及其含量对镍粉/聚苯胺涂层屏蔽性能的影响

系统分析了金属粉末/聚苯胺复合电磁屏蔽材料中导电聚苯胺的性状,体积分数对微观结构和电磁屏蔽效能的影响.从二次掺杂的导电聚苯胺的电磁性能讨论了聚苯胺对电磁屏蔽效能的贡献.研究了二次掺杂聚苯胺性状对电磁屏蔽涂层微观结构形貌以及与金属粉末的复合效应对电磁屏蔽效能的贡献.研究的结果表明导电聚苯胺的加入有利于增加电磁屏蔽材料对于高频电磁波的电磁屏蔽效能,但是对低频部分的电磁波的屏蔽效能与纯金属粉末电磁屏蔽材料相比有所降低,这可能是由于聚苯胺加入导致的导电组分分布不均匀所引起的.实验结果表明胶状体聚苯胺和粉末状聚苯胺在电磁屏蔽涂料基体树脂中具有完全不同的形态,分析了对电磁屏蔽效能的影响.     

新型无机-导电高分子纳米复合电磁屏蔽材料

该项目属于新型电磁屏敝材料项目。导电高分子材料具有良好的导电性及电磁波的吸收衰减性能,在较宽广的频率范围内都具有好的反射-吸收屏蔽作用,而纳米至亚微米金属是磁屏蔽体,无机（金属）-导电高分子纳米复合导电涂层材料是高电导率及高磁导率材料的组合,许具有轻质、宽频、耐腐蚀、吸收大,可作为新型无机-有机电磁屏蔽材料使用。     

二次电化学沉积法制备聚苯胺-碲化铋复合纳米棒

采用二次电化学沉积法制备了聚苯胺-碲化铋复合纳米棒．首先在多孔氧化铝模板上电化学沉积聚苯胺纳米管，以导电聚苯胺纳米管作为二级模板，继续电化学沉积碲化铋，获得聚苯胺包裹碲化铋纳米棒．EPMA分析了碲化铋的化学成分，SEM、TEM图像表明直径约100nm的碲化铋棒被厚约50nm的聚苯胺包裹，XRD图谱表明碲化铋在纳米棒垂直方向存在明显的{110}的织构．二次电化学沉积法为制备该类特殊有机-无机杂化结构材料提供了新方法．     

水热合成NiX(WYM01-Y)1-XS2纳米管

无机类富勒烯纳米粒子具有良好的润滑性能.宏量制备高纯度的样品以满足性能测试的要求,是目前面临的主要技术难题.本文采用剥离-掺杂-水热处理这一工艺流程制备了多元金属二硫化物纳米粒子,应用XRD、TEM、HRTEM和EDS等分析手段对其形貌、晶相组成、结构和化学组成进行了表征.实验结果表明,多元金属二硫化物纳米颗粒具有管状形貌,管壁为多层状结构,化学组成为NiX(WYMo1-Y)1-XS2,同时,样品中具有类富勒烯结构的纳米粒子大幅度提高;并依据实验结果对多元金属二硫化物纳米管的形成机理进行了探讨.     

镍 -纳米氧化铝复合电镀液的制备及影响因素研究

性质均匀稳定的镍/纳米颗粒复合镀液是制备镍/纳米复合镀层的物质和工艺基础.在瓦特镀镍溶液中加入纳米Al2O3粉末,混合液静置10 h后,因颗粒沉淀而产生不同程度的分层,通过比色法研究了分散剂、分散形式、镀液pH值对纳米Al2O3粉末在镀液中均匀稳定分散的影响.结果表明,在镀液中加入适量的聚羧酸铵、柠檬酸三铵或十六烷基三甲基溴化铵分散剂,并通过超声分散,可得到稳定分散10 h以上的复合电镀液.原子力显微镜分析表明,复合镀液中纳米颗粒的平均尺寸为63 nm,略大于其原料颗粒的尺寸(40 nm),大部分的纳米颗粒在复合镀液中能实现高度分散.     

钕铁硼稀土永磁材料室温熔盐电镀铝的研究

在钕铁硼(NdFeB)稀土材料表面直接进行水溶液电镀时,存在镀层分层、易起泡等缺陷.采用AlCl3/EMIC(1-甲基-3-乙基氯化咪唑)室温熔盐电解质在NdFeB永磁材料表面电镀铝,是提高其表面防护质量的有效方法.探讨了NdFeB永磁材料在室温熔盐中电镀铝的可行性、熔盐配比和芳香化合物对电镀铝层组织形态的影响,同时对镀层形成的机理进行了初步探讨.研究表明:采用AlCl3/EMIC室温熔盐电解质可在NdFeB永磁材料表面获得满意的铝镀层;铝镀层纯度很高,较完整平滑;添加芳香化合物可以大大提高镀层的质量,使晶粒细小、致密.     

Process and properties of electroless Ni–Cu–P–ZrO2 nanocomposite coatings

Electroless Ni–Cu–P–ZrO₂ composite coating was successfully obtained on low carbon steel matrix by electroless plating technique. Coatings with different compositions were obtained by varying copper as ternary metal and nano sized zirconium oxide particles so as to obtain elevated corrosion resistant Ni–P coating. Microstructure, crystal structure and composition of deposits were analyzed by SEM, EDX and XRD techniques. The corrosion behavior of the deposits was studied by anodic polarization, Tafel plots and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 3.5% sodium chloride solution. The ZrO₂ incorporated Ni–P coating showed higher corrosion resistance than plain Ni–P. The introduction of copper metal into Ni–P–ZrO₂ enhanced the protection ability against corrosion. The influence of copper metal and nanoparticles on microhardness of coatings was evaluated.     

Herstellung und komplexe Charakterisierung von Metall‐Keramik‐Verbundschichten

Formation and characterization of metal‐ceramic coatings The influence of the formation process and used materials of metal‐ceramic coatings on the structural properties of the deposited layers were investigated and optimized to increase the mechanical properties. There the deposition of the metal‐ceramic‐layers occurred by a combination of electrophoretic and galvanic deposition with siloxane as bonding compound. Layers with a high ceramic content were successfully created. As ceramic components commercial silicon carbide and silicon nitride were used. Nickel and Copper respectively were applied as metal component to fill the porous ceramic structure with the aim to increase the strength of the layers, where nevertheless a pre nickel‐plating or pre cupper plating of the steel substrate X6Cr17 before ceramic component deposition had to be done to increase the adhesion of the layers. The layer characterization was made by optical microscopy and scanning and transmission electron microscopy, where especially the bonding of the single particles by the siloxane was in evidence.     

金属表面活性剂相转移制表面覆盖式纳米催化剂──影响粒子大小因素的研究

制备了具有不同组成及结构的表面覆盖式催化剂，研究了制备条件、载体物质的溶解度、灼烧升温速度及表面活性剂用量对粒子大小的影响，研究结果表明：表面活性剂对胶体粒子的保护能力因其金属元素的种类而变．制备表面覆盖式纳米粒子的特殊条件对产物粒子的大小并无不利影响，载体粒子的溶解度越大，产物粒子也越大，最佳时灼烧升温速度为2℃／min，金属表面活性剂的最佳用量是其在总的金属元素中的摩尔分数为0．25。     

化学复合镀Ni-P-TiO_2光催化降解次甲基蓝

以钛酸丁酯为原料通过溶胶 凝胶法制备出粒径 30nm左右的纳米TiO2 ,利用化学复合镀在钢铁基底上形成Ni P 纳米TiO2 复合镀层 ,该复合镀层对次甲基蓝有较好的光催化降解作用 ,其催化性能与粉末状纳米TiO2 的催化性能大致相当。     

电刷镀纳米Ni-P-SiC复合镀层性能的研究

纳米微粒加入镀液可提高镀层的性能,用电刷镀方法制备了纳米SiC/ Ni-P复合镀层,测试了纳米SiC微粒添加量对复合镀层的硬度、耐磨性的影响,探讨了纳米SiC微粒复合镀层的强化机制及Ni-P晶化过程中的强化作用.结果表明,采用电刷镀制备工艺,能在一定程度上改善纳米微粒在镀液中的分散均匀性并能提高复合镀层性能.在Ni-P合金镀液中适量添加纳米SiC微粒(7～10 g/L),纳米SiC微粒在形成复合镀层时能起到硬质点的强化作用,同时在Ni-P晶化过程中还能在细化晶粒中起到再强化作用.不仅能使镀层硬度提高1.5～1.8倍,还能提高其耐磨性.     

羰基铁粉表面纳米钴修饰及其对磁流变液性能的影响

羰基铁粉作为制备磁流变液最重要的磁性材料,其表面特性将对所制备的磁流变体系的磁流变效应、化学稳定性和沉降稳定性产生很大的影响.因此,在磁流变液制备中,磁性颗粒的表面修饰必不可少,也是磁流变液研究的重要内容.本文采用化学沉积方法,首先在微米级羰基铁粉表面均匀镀上一层纳米级金属钴,然后再对表面进行其它处理,以试图改善磁性材料的表面均匀性、提高饱和磁化强度并增强磁流变效应.在pH=10左右的硼砂缓冲溶液介质中,采用次亚磷酸钠直接还原钴盐的方法将纳米级金属钴包覆在羰基铁粉的表面.对影响钴化学沉积过程的因素例如pH值、温度、溶液浓度等进行了实验研究,并对实验条件进行优化.采用XRD、热分析、SEM、XPS和原子发射光谱对处理后的颗粒样品进行观察、表征和成分测定.采用钴处理前后颗粒作为磁性粒子制备磁流变液,对其沉降稳定性和磁流变效应进行比较,得到较为满意的结果.     

膨胀石墨／碳纤维复合材料化学镀及吸波性能研究

采用化学镀法对膨胀石墨／碳纤维复合材料表面镀镍、铁、钴,对包覆后的样品进行了SEM、EDS、XRD、IR和磁性能表征,结果表明,膨胀石墨／碳纤维复合材料表面均匀包覆了一层金属物质,其镍、铁、钴总质量大约占75 ,磷大约占5 ,镀覆后产品在近红外波段反射率明显增大,磁性能明显增强,复合材料的磁滞回线的面积和剩磁都很小,属于软磁性材料。HP8722ES矢量网络分析仪测量了样品在2—18GHz频率范围的复介电常数和复磁导率,根据吸收屏理论公式计算出反射损耗、匹配频段及匹配厚度,结果表明,当dm=0．4mm时,反射衰减最大可达-14．6dB,反射衰减〈-5dB的频宽可达10.4GHz。