微米CeO2的细化及其悬浮液的分散稳定性研究

首先使微米CeO2在乙醇中球磨分散,然后向悬浮液中加入一定量去离子水,最后对悬浮液进行超声分散,使用这种方法制备出了分散稳定性较好的微米CeO2悬浮液,探讨了其增强微米CeO2分散稳定性的机制。结果表明:微米CeO2以不同方式分散时在不同比例醇水混合介质中的分散行为各不相同;微米CeO2在纯乙醇中的球磨分散性能最好,其起始分散率可以达到80%左右,而在醇水混合介质中的超声分散性能比在纯乙醇或纯水中的超声分散性能要好,但其起始分散率不高,只能达到20%左右。球磨后加水再超声分散的方法可以显著地提高微米CeO2悬浮液体系的分散性能,其中加入去离子水的最佳体积分数为40%,最佳超声时间为15 min。球磨后加水再超声分散的方法可以进一步打破微米CeO2粉体颗粒间的团聚,使粉体粒径得到进一步的细化,由于去离子水的加入悬浮液体系的表面电位得到了较大提高,乙醇水合团簇的形成使颗粒周围的溶剂化膜变厚。     

脉冲激光轰击法连续制备纳米金掺杂YBCO

利用超声法获得钇钡铜氧(YBCO)和乙醇混合溶液,采用聚焦脉冲激光轰击浸于流动无水乙醇中的金靶,连续制备得到纳米金和乙醇混合溶胶.将纳米金和乙醇混合溶胶直接滴入接收器中的YBCO和乙醇混合溶液中,经干燥获得纳米金掺杂的YBCO材料.结果发现,纳米金未明显改变YBCO的吸放热现象,对样品的组成影响不大;掺杂0.01%、0.05%重量比例的纳米金后YBCO的结晶度和超导转变温度Tc均有所提高.     

ITO薄膜中纳米SiO2的改性及其分散性研究

采用二甲基二氯硅烷对ITO薄膜中的纳米SiO2进行表面亲油改性.考察其在丙烯酸树脂中的分散性能及其对体系的影响.结果表明:改性后的纳米SiO2粒径分布均匀,分散性好;经高速和超声分步分散后,SiO2添加量为2%～3%的体系透光率最低,稳定性最好.     

纳米CeO2对乳化重油燃烧性能的影响

利用沉淀法制备了纳米氧化铈,并用X射线衍射仪和透射电子显微镜对其结构进行表征.考察了不同含量的纳米氧化铈对乳化重油燃烧效率及尾气排放量的影响.结果显示,纳米氧化铈能有效地降低有害废气的排放,当纳米氧化铈含量为0.2%时,SO2排放降低了24%,NOx排放降低了62%.     

纳米氧化铈微粒对锌镀层结构和耐蚀性能的影响

耐蚀性能试验结果表明 ,从含纳米氧化铈微粒的氯化钾镀锌溶液中 ,所得锌镀层的耐蚀能力比纯锌层的高 4 8%～ 6 0 % ;而从含微米氧化铈微粒的镀锌溶液中 ,所得锌镀层的耐蚀能力与纯锌层相比则没有明显差别。ICP测试的结果显示 ,对应镀层中纳米氧化铈的含量为 0 .2 2 % (质量分数 )左右 ,微米氧化铈的含量只有 0 .0 2 5 %。用 X射线衍射试验分别对含纳米氧化铈微粒的锌镀层和纯锌层的结构进行分析 ,结果表明纳米氧化铈微粒改变了锌镀层结构 ,使镀层晶面的择优取向程度增大。显然 ,锌镀层结构的这种变化是镀层耐蚀能力获得改善的根本原因。     

以大颗粒碱式碳酸铈球团为前驱体制备单分散纳米氧化铈抛光粉

以大颗粒碱式碳酸铈球团为前驱体,通过机械化学反应法制备了中位粒径为~100 nm的单分散纳米氧化铈抛光粉。研究表明,产物粒径随煅烧温度的升高而增大,盐溶液作为球磨介质可以改善颗粒间的团聚现象。其中,氯化钠溶液为球磨介质、900℃煅烧所得纳米CeO_2粉体球形度好,粒度分布均匀,Zeta电位绝对值大,在水中有较好的悬浮稳定性,其对K9玻璃抛光表面RMS粗糙度可达0.482 nm。     

水相介质中纳米CeO2的分散行为

通过测定悬浮液体系润湿性、表面电性及分散性研究了纳米CeO2在不同条件下水相介质中的分散行为.结果表明 纳米CeO2 在水相介质中的润湿与分散受体系pH值的影响很大, 与Zeta电位有相当好的一致关系, 其分散机理主要是双电层静电排斥作用; 纳米CeO2的等电点(pHPZC)为6.8左右; 纳米CeO2颗粒在酸性水介质中表面带正电, 在碱性水介质中表面带负电, Zeta电位分别在pH值为4和11左右时较高, 相应润湿性和分散性较好; 随机械搅拌速率和时间的增加, 纳米CeO2的分散性增强; 超声波对纳米CeO2的分散作用明显优于机械搅拌, 20 kHz频率下超声波分散1 min便能显著改善纳米CeO2的分散状态; 加入六偏磷酸钠(SHP)作为分散剂将改变纳米CeO2颗粒表面电性, 使其带负电, Zeta电位随SHP浓度增加而增大, 起增强双电层的静电排斥作用; 当SHP浓度达225 mg·L-1时, Zeta电位趋于稳定, 并使纳米CeO2在广泛的pH值范围内获得较高的Zeta电位和很好的分散效果, 从而降低了体系pH值的影响.     

包覆-热分解碳酸银前驱体制备球形银粉的研究

以碳酸铵为沉淀剂、硝酸银溶液为原料, 利用化学沉淀法制备得到碳酸银前驱体, 通过并流沉淀法包覆改性碳酸银前驱体, 并经热分解得到单分散的球形银粉。通过X射线衍射分析(X-raydiffraction, XRD)、粒度分布统计(particlesize distribution, PSD)、振实密度测量和扫描电子显微检查(scanning electron microscopy, SEM) 等表征手段研究了热分解银粉的结晶度、纯度、分散性、填充性及微观形貌; 讨论了硝酸银溶液浓度和甲醇添加对碳酸银前驱体颗粒分散性和粒径的影响, 并分析了碳酸镁与碳酸银包覆比例(摩尔比) 对银粉分散性的影响。结果显示, 使用包覆-热分解方法可以制备得到单分散的球形银粉, 该方法具有设备简单、投资少、产品分散性好且粒度分布集中的优点; 当硝酸银溶液浓度为0.2~0.5 mol/L时, 可以得到粒径为0.5~2.5μm的球形银粉; 碳酸银分散性可通过添加甲醇进行调整, 甲醇含量(甲醇在硝酸银溶液中的体积分数) 应控制在5%~10%;当硝酸银溶液浓度为0.5 mol/L、甲醇体积分数为5%时, 碳酸镁与碳酸银摩尔比2:1制备得到的球形银粉分散性最佳。     

纳米铜在220~#矿山润滑油中的悬浮稳定性与摩擦性

采用化学还原法制备平均粒径为139 nm的纳米铜悬浮液。通过一种缓冲液与两种非离子表面活性剂复配对纳米铜表面进行改性,研究纳米铜在220~#矿用润滑油中的悬浮稳定性;同时利用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验仪与AW润滑油抗磨试验机研究纳米铜润滑油的摩擦学性能。结果表明:在缓冲液、吐温-80及司盘-80用量分别为纳米铜悬浮液的233%、2%和2%条件下对纳米铜进行改性,所得到的改性纳米铜在220~#润滑油中的质量分数为0.3%时,悬浮稳定性较好;其摩擦系数在5、10和20 N负荷下与原油相比分别降低了67.07%、15.79%和43.40%;其极压与抗磨性能分别提高了20.0%与63.9%以上。     

纳米氧化铈增强TC11合金表面MCrAlY熔覆涂层的热震行为

考察了不同含量的纳米氧化铈增强TC11合金表面MCrAlY熔覆涂层的热震行为,并在分析涂层热震裂纹形成过程的基础上探讨了纳米氧化铈对涂层热震行为的作用机理。结果表明,未加纳米氧化铈的涂层,经30次热震后其横切面上分布有源自表面的两条贯穿性裂纹,此时涂层已趋于失效。添加纳米氧化铈后,涂层热震裂纹的形成发生了变化,由从表面萌生向内扩展逐渐转变为从界面萌生向外及横向扩展;当纳米氧化铈的添加量为4%时,涂层本身强度与界面处结合强度匹配适当,裂纹的萌生取向消失即裂纹既不会优先从表面开始也不会优先从界面开始,此时涂层的整体热震性能得到显著改善。     

高浓度料浆中纳米氧化铈颗粒粒度分布的测量

提出了采用聚电解质原溶液稀释高浓度料浆,再进行粒度分布测量的方法,并基于扩展DLVO理论和动态光散射测量粒度分布的基本原理进行了分析。研究表明,浓度高达20%(质量分数)以上的纳米氧化铈料浆采用原溶液稀释至5%(质量分数)以下料浆后,可间接地获得其中纳米颗粒的粒度分布,且其结果与直接制备的相近浓度料浆的测量结果、透射电镜直接测量结果吻合良好。原溶液稀释技术,对纳米颗粒间的双电层相互作用力和颗粒分散状态扰动小,可有效提高纳米颗粒粒度分布测量的浓度上限,对研究高浓度料浆中纳米颗粒的粒度分布和聚集-分散状态具有重要意义。     

不同粒径氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗氧化性能的影响

为了考察不同粒径氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗氧化性能的影响,分析了未加稀土和添加相同含量纳米级、亚微米级和微米级氧化铈的NiCoCrAlY激光熔覆涂层在1100℃下大气氛围中的等温氧化行为。结果表明,氧化铈的引入,能够较好地提高NiCoCrAlY涂层的抗氧化性能,其中纳米氧化铈的改善作用最为显著、亚微米氧化铈次之、而微米氧化铈最弱。可见,氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗氧化性能的改善作用与其粒径有着密切关系。     

钛白粉铝包膜的结构特性及对水分散性的影响

以偏铝酸钠为铝源,在不同p H值下水解沉淀得到氧化铝水合物;用XRD、SEM表征其晶型和形貌,结合水溶液中各种单体铝存在的优势区分析不同氧化铝水合物产生的水解历程。以偏铝酸钠为改性剂在不同p H值下对钛白粉进行表面包覆,研究改性后钛白粉水分散性和稳定性的变化。结果表明:空白试验在p H=4~5下沉淀得到无定形水合氧化铝,形貌为颗粒粒径为数拾纳米的团聚体;在p H=6~10下沉淀得到勃姆石型水合氧化铝,结构疏松,呈絮状;在p H10下沉淀得到三水铝石,呈片状或棱镜形状。不同p H值下包覆的钛白粉具有不同的表面zeta电位,包覆后钛白粉其等电点均比未包覆钛白粉高。在p H=10的水溶液中,p H=4和5下包覆的钛白粉水分散性和稳定性较差,而在p H=9、10、10.5下包覆的钛白粉其水分散性和稳定性比未包覆的钛白粉提高明显。     

溶液燃烧-氢还原法制备超细铁粉的水分解反应动力学研究

针对氚化水分解处理需求,采用溶液燃烧-氢还原法制备超细铁粉,采用恒温热重法对不同粒度铁粉及不同比例锆、铑掺杂改性的铁粉进行水分解动力学研究。结果表明:采用溶液燃烧-氢还原法制备的铁粉粒度为纳米级,其水分解反应动力学性能明显优于微米级羰基铁粉和还原铁粉;添加锆元素后铁粉具有明显的抗烧结性能,锆的优化添加量(原子分数,以下同)是10%;10%Zr-Fe粉中添加铑元素后水分解反应速率显著提高,优化添加量是1%。10%Zr-1%Rh共掺杂铁粉具有优良的水分解动力学性能和循环稳定性,这是由于锆以网状ZrO2纳米线的形式包裹铁粉颗粒,阻止其烧结长大;铑分布于颗粒表面,对水分子分解起催化作用。     

纳米Eu2O3的表面修饰及其在PP中的分散性研究

以钛酸酯偶联剂在无水乙醇中对纳米氧化铕进行表面修饰,分别测定了处理好的样品的粒径及分布、在二氧六环中的沉降稳定性以及在聚丙烯中的分散性。结果表明,表面修饰有利于纳米氧化铕在聚丙烯中的分散,其中以10%钛酸酯处理的效果最佳;处理后样品的红外光谱表明,纳米氧化铕与偶联剂发生了化学键合作用,他们之间并不是简单的物理包覆。     

用己二酸改性的纳米氧化锆水分散体系的稳定性研究

纳米颗粒因具有高的表面自由能而易团聚,影响其分散体系的稳定性.表面改性是改善纳米粉体表面性质、防止团聚的有效方法.考察了经己二酸表面改性的纳米氧化锆粉体在液体中的分散性.试验结果表明:己二酸能很好地改性氧化锆表面,使其在水中形成较好的分散体系,至少稳定2个月.     

钡铁氧体在乙醇中分散行为的研究

主要研究了钡铁氧体粒子在乙醇中的分散行为,讨论了分散介质、分散剂以及pH值等因素对钡铁氧体粒子分散行为的影响.研究表明:以乙醇作为分散介质,其分散效果优于水;用分散剂对钡铁氧体进行改性后,能够提高分散性,且采用复配分散剂比单一分散剂分散效果好;浆料的pH值对分散效果也有影响,对于试验中所选的复配分散剂,pH=10时,分散效果较好.对改性后的粉末进行XRD分析表明,分散剂不会改变钡铁氧体的成分.     

表面改性CeO_2基抛光粉在水介质中的悬浮稳定性

CeO2基抛光粉在水介质中很容易沉淀,为提高CeO2料浆的抛光能力,氧化铈基抛光粉被表面改性。所用改性剂有六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、谷氨酸。用红外光谱分析仪、XRD、扫描电镜、激光粒度分析仪、Zeta电位、热重分析等对CeO2改性前后的物相组成、结构、颗粒大小、分散性、悬浮性和改性剂对CeO2的包裹率等进行表征,结果表明,阴离子改性剂十二烷基硫酸钠、阳离子改性剂十六烷基三甲基溴化铵和无机盐改性剂六偏磷酸钠能明显改善CeO2在水介质中的悬浮稳定性,两性离子改性剂谷氨酸对提高CeO2的悬浮稳定性的作用不明显;改性剂没有改变CeO2的物相组成和结构,仅粘附于CeO2的颗粒表面。CeO2悬浮液动力学试验表明,六偏磷酸钠对CeO2的黏附力最强,十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠次之,氨基酸最弱。对玻璃材料的研磨试验结果表明,改性的CeO2颗粒(包裹体)有比较好的抛光效果,对玻璃材料去除率(MRR)的差异可能与改性剂的包裹率有关。在生产上,可以选用六偏磷酸钠作为CeO2基抛光粉的改性剂,且包裹率以不大于1.5%(质量分数)为宜。     

氧化锌分散液的制备及机理研究

采用超声解团聚法制备氧化锌分散液,探讨了体系pH对氧化锌分散液的影响,考察了分散剂聚丙烯酸(PAA)用量和超声时间对氧化锌分散液稳定性的作用规律,重点阐述了超声解团聚法形成氧化锌分散液的机理。研究表明:当pH=7、PAA用量1.5%、超声分散时间120min时,氧化锌分散液的分散性和稳定性最好。超声解团聚法制备分散液过程中,经历了润湿、超声解团聚分散、超声后分散液稳定三个阶段,氧化锌粉体会生成较小团聚体,加入分散剂PAA不仅可以提高分散效率,同时可以起到稳定新生成较小团聚体的作用。     

油酸改性纳米ZrO2粉体及其机制研究

采用水热法制备了平均粒径小于10nm左右的氧化锫.用油酸对纳米ZrO2粉体进行了表面改性,研究了改性工艺条件中油酸添加量对亲油改性效果的影响.按质量百分比油酸:乙醇:水=l:2:2的比例配制改性剂,油酸添加量为ZrO2的lO%(摩尔分数)时,改性的ZrO2粉体在二甲苯中分散稳定性最佳.通过FT-IR分析表明,油酸与纳米ZrO2是以氢键和共价键两种形式结合,在无机纳米粒子表面形成单分子膜.