爆轰法制取氧化铝

为进一步探求纳米氧化铝的尺寸和晶型与混合炸药爆轰参数之间的有机联系,以九水硝酸铝和黑索金为原材料,按1∶8的质量比将两者均匀混合配制出密度约为0.8g/cm3的混合炸药在爆炸罐内进行爆轰实验研究,爆轰实验产物为灰色粉末。通过高分辨率透射电镜和X光衍射仪器对产物进行检测分析,分析结果表明产物为纳米氧化铝,氧化铝颗粒形状呈标准球形,大部分颗粒尺寸小于100nm,少量颗粒尺寸大于100nm,颗粒平均尺寸为30nm左右,氧化铝晶型为γ型。实验结果进一步证明了混合炸药中黑索金含量越高,爆轰合成的纳米氧化铝尺寸越大。     

爆轰法制取氧化铝

为进一步探求纳米氧化铝的尺寸和晶型与混合炸药爆轰参数之间的有机联系,以九水硝酸铝和黑索金为原材料,按1∶8的质量比将两者均匀混合配制出密度约为0.8g/cm3的混合炸药在爆炸罐内进行爆轰实验研究,爆轰实验产物为灰色粉末。通过高分辨率透射电镜和X光衍射仪器对产物进行检测分析,分析结果表明产物为纳米氧化铝,氧化铝颗粒形状呈标准球形,大部分颗粒尺寸小于100nm,少量颗粒尺寸大于100nm,颗粒平均尺寸为30nm左右,氧化铝晶型为γ型。实验结果进一步证明了混合炸药中黑索金含量越高,爆轰合成的纳米氧化铝尺寸越大。     

爆温控制合成γ型纳米氧化铝

本文旨在通过改变混合炸药的爆温来控制爆轰合成的纳米氧化铝的晶型.根据研究方案,采用600 g硝酸铝粉末和400 g炸药黑索金粉末为原材料,通过搅拌把两者均匀混合配制出混合炸药.经过计算该粉状混合炸药的理论爆温约为945℃,该温度接近于低温稳定的7型氧化铝生成和存在的温度区间,所以该混合炸药发生爆轰反应时应该产生γ型纳米氧化铝.为了验证理论分析,将该混合炸药放在直径为3 m的专用爆炸罐里面进行了爆轰反应实验.利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对收集到的爆轰产物进行了检测.检测结果表明爆轰产物确实是y型纳米氧化铝,氧化铝颗粒为标准的球形,颗粒尺寸约为20 nm.因此,可以通过理论计算改变混合炸药的爆温来控制纳米氧化铝的晶型.     

TiN-Al2O3纳米复合材料的力学性能和导电性能

以纳米TiN和α-Al2O3粉体为原料,采用球磨混合法制备了纳米TiN-Al2O3复合粉体,通过热压烧结得到致密烧结体.研究了纳米TiN颗粒对Al2O3材料力学性能和导电性能的影响,实验结果表明:在Al2O3基体中加入15vol％TiN纳米颗粒时,Al2O3材料的弯曲强度和断裂韧性分别从370MPa和3.4MPa·m1/2提高到690MPa和5.1MPa·m1/2,随着TiN添加量的增加,复合材料的电阻率逐渐降低,在25vol％TiN时达到最低值(6.5×10-3Ω·cm).     

黑索金爆轰合成纳米金刚石-Al_2O_3复合材料

采用纳米金刚石与B_2O_3高温共熔,与Al溶胶溶液均匀混合等步骤制备前驱体粉末,与不同质量分数黑索金均匀混合制成药卷,起爆药卷,收集爆轰产物分析。利用XRD、场发射透射电镜观察,并且运用BKW计算程序运算含Al、B元素特殊炸药的爆轰参数,探讨产物生成的机制。分析爆轰产物的组成成分、形貌结构。结果表明:纳米金刚石-Al_2O_3结构的纳米颗粒具备纳米金刚石易与任何极性物质兼容、分散稳定好、不易团聚等优点。爆轰反应生成的高温、高压使Al_2O_3、B_2O_3-纳米金刚石分子间的化学键断裂,形成游离态的B_2O_3-纳米金刚石、Al_2O_3自由基,自由碰撞后迅速凝结成小液滴。高温作用下,Al_2O_3熔化成球状,吸附B_2O_3-纳米金刚石,且黑索金比重越大,得到的产物包覆结构越明显。形成的纳米颗粒比原有的纳米金刚石粉末粒径增大许多。     

纳米Al2O3对HMX临界起爆压力的影响

采用锰铜测压法和小隔板实验（SSGT）测试了纳米Al2O3对HMX临界起爆压力影响,对纳米Al2O3在混合炸药中的作用机理进行了探讨,混合炸药的配比HMX／纳米Al2O3为98 ：2,密度为90％理论密度。结果表明,与纯HMX相比,纳米Al2O3的间充作用使混合炸药的临界起爆压力升高,冲击波感度明显降低,并给出了HMX／纳米Al2O3（98 ：2）的临界起爆压力。     

ZnO/Al_2O_3复合纳米颗粒的制备与表征

为研究ZnO/Al2O3复合纳米颗粒在涂料、化妆品等领域的应用,采用直接沉淀法制备了纳米ZnO,用硫酸铝水解生成的Al2O3对纳米ZnO进行了表面改性。采用IR、TEM、SEM、XRD等手段对改性前后的粉体进行表征。分析结果表明,改性后粉体颗粒的团聚现象减轻。粉体的光催化降解甲基橙的实验研究表明,改性后ZnO粉体的光催化活性明显下降,进一步证明纳米ZnO颗粒表面存在Al2O3的包覆层。     

乳化炸药密度与纳米MnFe_2O_4颗粒爆炸合成

研究了乳化炸药密度与爆炸合成纳米MnFe2O4颗粒的关系,分别从爆炸产物的外观、XRD图谱、TEM照片、DSC曲线等4个方面,考察了不同密度的乳化炸药爆炸合成的纳米MnFe2O4的相结构、形貌以及热分解特性。结果表明,乳化炸药密度对爆炸产物的成分有较大影响,高密度炸药得到的爆炸产物相对于低密度炸药得到的爆炸产物相对纯净,具有相对较好的颗粒分散性和均匀性;聚苯乙烯球添加剂严重影响乳化炸药的爆轰反应结构。     

乳化炸药密度与纳米MnFe_2O_4颗粒爆炸合成

研究了乳化炸药密度与爆炸合成纳米MnFe2O4颗粒的关系,分别从爆炸产物的外观、XRD图谱、TEM照片、DSC曲线等4个方面,考察了不同密度的乳化炸药爆炸合成的纳米MnFe2O4的相结构、形貌以及热分解特性。结果表明,乳化炸药密度对爆炸产物的成分有较大影响,高密度炸药得到的爆炸产物相对于低密度炸药得到的爆炸产物相对纯净,具有相对较好的颗粒分散性和均匀性;聚苯乙烯球添加剂严重影响乳化炸药的爆轰反应结构。     

湿化学法制备高比表面积纳米氧化铝粉体

分别采用溶胶-凝胶法、超声-化学沉淀法、反相微乳液法合成了具有不同比表面积的纳米Al2O3粉体。采用TEM、HRTEM、SAED、XRD、比表面积分析等表征手段,分别对产物的形貌、结构、比表面积和孔容进行了表征和对比。纳米Al2O3粉体的比表面积为200～600m2/g(随合成方法和反应参数不同发生变化),均属γ-Al2O3,粒径均匀。考察了不同合成方法以及干燥方式对产物比表面积等物理性质的影响。结果表明,采用反相微乳液法结合真空冷冻干燥技术可以合成比表面积500m2/g的纳米Al2O3粉体。     

纳米氧化铝粉体的绿色合成及其物相转变控制研究

以氯化铝、碳酸钠为原料,采用直接沉淀法,并于500～1,200℃煅烧,制备纳米Al2O3粉体。然后用TiO2、BaO对纳米Al2O3粉体掺杂,控制其物相转变过程。通过X射线衍射仪、差式扫描量热仪和透射电子显微镜分析纯净和掺杂后的纳米Al2O3的物相转变过程。结果表明,直接沉淀法所得水合Al2O3,经500℃煅烧后可转变为纳米活性Al2O3,粒径约为10 nm;纯净和掺杂Al2O3样品经1,200℃煅烧2 h后均为纳米粉体,其粒径为40～50 nm;在较高温度下,掺杂氧化钡对Al2O3的物相转变具有强烈抑制作用,粉体直至1,200℃仍未转变为结晶良好的α-Al2O3物相;而氧化钛则对其物相转变有显著促进作用,在1,000℃时粉体的主要物相即为α-Al2O3,1,100℃之后粉体已完全转变为α-Al2O3。     

盘状α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒的可控制备及LSPR增强光催化应用

采用多步合成方法制备了一种盘状 三元α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒。首先,通过Al3+辅助的水热合成方法得到盘状α-Fe2O3纳米颗粒;然后,采用经典的银镜反应,将Ag纳米颗粒负载于盘状α-Fe2O3纳米颗粒表面;最后,原位氧化Ag纳米颗粒即得α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒。采用XRD、SEM、TEM和紫外-可见吸收光谱等对α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒的形貌、结构和光催化性能进行表征,并将该光催化剂在模拟太阳光照射下对罗丹明B、酸橙7和孔雀绿等有机染料进行降解。试验结果表明,相比于商业化的TiO2（P25）,α-Fe2O3/Ag/AgCl表现出更好的光催化活性。光催化性能的提高,主要是由于窄/宽禁带半导体与贵金属Ag复合,使电荷能够在贵金属Ag、半导体α-Fe2O3、AgCl之间进行有效转移。这种复合纳米颗粒为合成性能优异的等离子体光催化剂提供了良好的借鉴,并为其在环境治理的实际应用中提供了良好的范例。     

爆轰制备球形纳米γ-Fe_2O_3粉末

利用爆轰合成的方法制备纳米-γFe2O3粉末,采用透射电镜以及X射线衍射等检测方法,对爆轰产物的形貌以及组成进行分析。研究结果表明,所制备的纳米-γFe2O3颗粒圆整度较高,呈现红棕色,经计算,产物平均粒径为42.17nm。爆轰法在材料制备中的应用,为纳米-γFe2O3的合成提供了简便、快捷而又节省能源的新方法。     

电化学合成TiO2／Al2O3复合粉体

以四氯化钛和六水三氯化铝为原料，采用电化学方法制备了TiO2／Al2O3复合粉体。以XRD对粉体进行表征发现，以电解TiCl4和AlCl3的混合溶液得到的粉体中，氧化铝主要分布在颗粒的表面。分别电解TiCl4与AlCl3的水溶液，待成胶后再混合而得到的粉体中，两种成分布比较均匀。对复合粉体进行高温处理，在500℃可以得到R—TiO2／γ-Al2O3的复合粉体，而在95O℃可以得到R—TiO2／Oα-Al2O3的复合粉体，在1200℃可以得到Al2TiO5复合陶瓷粉。     

Ni对纳米α-Al2 O3/Ni粉体中α相转变温度的影响

以Al(NO3)3·9H2O和(NH4)2CO3溶液为原料,将实验室自制的纳米镍粉加入其中,利用非均相沉淀法制备出粒径＜50nm的纳米α-Al2O3/Ni复合粉体,并用XRD、TEM等手段对纳米复合粉体进行了物相分析及形貌观察.讨论了复合粉体中镍对α-Al2O3相转变温度的影响.结果表明:纳米镍的存在可降低过渡型氧化铝向α型氧化铝转变的相变温度.     

纳米Al2O3/ZrO2复合粉体的制备及表征

高性能的复合粉体是制备纳米复相陶瓷材料的关键.采用醇-水溶液加热法结合共沉淀过程制备纳米Al2O3/ZrO2复合粉体,研究了不同沉淀剂对粉体团聚的影响,利用透射电镜、X射线衍射、热重-差热分析、比表面积测定等技术对获得的纳米复合粉体进行了表征.结果表明:采用NH4HCO3作为沉淀剂可以得到几乎无团聚的碱式碳酸盐前驱物,该前驱物在煅烧过程中的物相变化显示四方相氧化锆(t-ZrO2)的形成温度大幅度地提高,同时在较低温度下生成了α-Al2O3,在1 100℃转变为t-ZrO2相和α-Al2O3相;粉体中两相颗粒分散良好、粒径一致、无硬团聚,其平均粒径为15～20 nm,比表面积为69.5 m2·g-1.     

溶胶-水热法制备纳米SrTiO3及其表面包覆Al2O3的研究

采用溶胶-水热法制备纳米SrTiO粉体,并采用非均匀形核法在纳米SrTiO3粉体颗粒表面包覆一层Al2O3.借助X射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪(SL)、红外光谱分析仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对样品进行比较分析.结果表明,用溶胶-水热法制得的SrTiO3粉体颗粒具有较小的粒径,但团聚现象比较严重;经过表面包覆Al2O3后的SrTiO3粉体颗粒粒径小,形状规则,呈球状,分散性好,分布均匀,团聚现象得到改善.     

水热合成KAl(OH)2CO3粉体的形貌控制

分别采用AlCl3·6H2O,Al(NO3)3·6H2O,Al2(SO4)3·12H2O为前驱体在水热条件下合成了KAl(OH)2CO3粉体.实现了KAl(OH)2CO3粉体的微观形貌从纤维状微米级颗粒到柱状两维纳米级颗粒的控制.XRD、TEM等的分析结果表明,水热体系中的铝盐种类、阴离子浓度以及反应时间等条件对所合成产物的颗粒形貌有显著的影响.其中Al(NO3)3是合成KAl(OH)2CO3的最佳前驱物,当[NO-3-]=1.2mol/L时,在120℃,反应4h条件下合成的粉体颗粒直径小于20nm,长径比约为5,且外形规整,粒度分布均匀,没有团聚.     

碳酸铝铵热分解制备α-Al2O3超细粉

研究了以硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料合成碳酸铝铵的工艺条件．在实验条件范围内，将硫酸铝铵溶液以低于1．2L．h－1的速度加入到碳酸氢铵溶液中，可合成碳酸铝铵；在其它操作条件下，获得的产物为γ－AlOOHγ－AlOOH升温过程中的物相变化次序为：γ－AlOOH→γ－Al2O3→δ－Al2O3→θ－Al2O3→α－Al2O3;而碳酸铝铵的相变次序为：碳酸铝铵→无定型Al2O3→θ－Al2O3→α－Al2O3碳酸铝铵转变为θ－Al2O3和α－Al2O3的温度均比γ－AlOOH低约100℃γ－AlOOH在1200℃煅烧1h方可完全转变为α－Al2O3，其颗粒尺寸为150um；粉体经1450℃、2h烧结相对密度为84.46％；而碳酸铝铵在1100℃煅烧1h就可完全转变为α-Al2O3，其颗粒尺寸为70um，粉体在相同的烧结条件下相对密度可达97.80％     

纳米α-Al2O3/W复合粉体的制备

论述了非均相沉淀法制备纳米α—Al2O3/W复合粉体的实验过程,以及纳米钨粉对α—Al2O3相转变温度的影响.结果表明:纳米钨粉的存在降低了α—Al2O3的相转变温度.本实验所制凝胶在1000℃真空中煅烧1h可获得平均粒径<50nm的α—Al2O3/W粉体.