水热温度对碳/碳复合材料表面HAp/壳聚糖生物复合涂层的影响

以声化学法合成的纳米羟基磷灰石(HAp)为起始原料,以异丙醇作为分散介质,采用水热电泳沉积法在经壳聚糖(CS)溶液改性后的碳/碳复合材料(C/C)表面沉积HAp/CS生物复合涂层.重点研究水热温度对复合涂层晶相、形貌的影响及涂层的沉积动力学机理.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱分析仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的涂层进行表征.结果表明:随着水热温度的升高,涂层表面由微晶疏松结合的多孔结构向紧密结合的多孔结构转变,涂层的内聚力增强;涂层的沉积速率随水热温度的升高而增加,涂层的沉积活化能为43.58 kJ/mol.     

温度对C/C复合材料表面HAp涂层的影响

采用水热电沉积法在碳／碳（C／C）复合材料表面制备了羟基磷灰石（HAp）涂层，用XRD、SEM等测试手段对涂层进行表征，重点研究了水热温度对HAp涂层晶相和显微结构的影响以及HAp涂层的沉积动力学机理。结果表明：随着温度的升高，HAp衍射峰有所增强，结晶程度变好，涂层更加致密和均匀；涂层的沉积速率随着温度的升高而增加，涂层的沉积活化能为25．89kJ／mol。     

沉积温度对C-AlPO_4涂层显微结构的影响

采用水热电泳沉积法在C/C-SiC基体表面制备了方石英型磷酸铝(C-AlPO4)外涂层,借助XRD和SEM对涂层的晶相组成和显微结构进行了表征。研究了沉积温度对C-AlPO4涂层显微结构的影响,讨论了涂层的沉积动力学,进行了抗氧化性能测试。结果表明:353~393 K范围内,沉积温度对涂层的显微结构有较大影响;涂层的沉积量随着温度的升高而增加;涂层的沉积规律受C-AlPO4带电颗粒的向阴极表面扩散迁移所控制;涂层的沉积活化能为21.88kJ/mol;在1 773 K空气气氛氧化37 h后,涂层试样失重仅为0.53%。     

水热电泳沉积法制备硅酸钇涂层

以声化学法合成的纳米硅酸钇粉体为原料,异丙醇为溶剂,碘为荷电介质,采用水热电泳沉积方法在SiC-C/C复合材料表面制备出硅酸钇涂层,借助XRD和SEM对涂层的晶相组成、表面和断面的微结构形貌进行了表征,重点研究了水热电泳沉积温度对涂层结构及抗氧化性能的影响.结果表明,涂层中以Y2Si2O7为主晶相,涂层的厚度和致密性随着水热温度的增加而提高;与包埋法制备的SiC涂层相比,水热电泳沉积制备的硅酸钇复相涂层具有更好的抗氧化性能,涂层试样在1 500℃的空气气氛下氧化35 h后失重为0.32×10-3 g/cm3.     

碳纳米纤维／镍管复合材料的制备

采用化学镀法在化学纤维布表面覆盖均匀镍层,通过热处理去除基体后获得中空镍纤维管;将其置于化学气相沉积装置中,通过调整合适的氢气和甲烷流量比及气压条件制备了以中空微米镍纤维管为主体结构、碳纳米纤维（CNF）以及金属管体结构为存储介质的碳纳米纤维／镍管复合纤维材料．运用扫描电子显微镜（SEM）分析中空镍纤维及复合纤维管表面形貌,x射线衍射（XRD）对复合纤维管晶相组成进行表征．结果表明,利用模版法制备出的中空镍纤维管孔径在10μm左右,管壁厚约0．5μm;化学气相沉积制备过程中,当微波功率500W,氢气和甲烷流量比100：6,气压4．0kPa,沉积时间5min时,复合纤维管外壁和端口内壁均匀沉积长径比较大且直径均匀分布的碳纳米纤维,碳纤维直径约50nm;复合纤维成分为碳纳米纤维、镍和三镍化磷合金相,其中碳纳米纤维表现为石墨相．表面覆盖有碳纳米纤维的镍管复合材料,增加了材料自身的吸附存储和导电性能,可应用于多相催化、电容存储和电极材料等领域．     

镁合金表面二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层的制备及其耐蚀性

镁和镁合金的高化学活性以及氧化膜的疏松多孔导致镁合金的耐腐蚀性能较差。以AZ31B镁合金为基体,采用水热法在镁合金表面制备出二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层,重点研究了水热反应温度和时间对涂层形貌及耐腐蚀性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对镁合金表面涂层的相组成、微观形貌及元素组成进行测试,通过电化学测试来表征二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层的耐腐蚀性能,利用超疏水测试检验涂层的疏水性。结果表明：当水热反应温度为120℃,反应时间为6 h时,可以在镁合金表面制备出均匀的涂层,该涂层由大量细小球形颗粒紧密连接而成,涂层致密完整,厚度约为13μm,涂层主要组成相为CeO₂。电化学测试结果表明：与空白镁合金基体相比,二氧化铈/硬脂酸复合涂层的腐蚀电流密度为5.36×10^-6 A·cm^-2,降低了一个数量级,且其电化学容抗弧直径明显增大,说明该涂层可以显著提高镁合金基体的耐腐蚀性能。同时,该涂层还具有较好的超疏水性,水滴静态接触角达161°。     

编织碳纤维表面胶原/HA涂层的研究

采用两种不同的方法在编织碳纤维表面制备了胶原与羟基磷灰石(HA)复合涂层.研究了不同制备方法对涂层的影响,并对复合涂层的物相,元素组成,官能团以及生物活性进行了表征与测试.研究结果表明,利用电沉积法复合浸渍提拉法可以在编织碳纤维表面制备均匀致密的胶原/HA复合涂层.模拟体液浸泡实验表明,编织碳纤维表面所制备的胶原/HA复合涂层,具有优异的生物活性.本研究为以编织碳纤维为支架的人工气管生物材料的研究奠定了理论基础.     

H-TiO2/g-C3N4的制备及光催化降解性能研究

为有效缓解我国水资源短缺问题,将水热辅助液相沉积法制备的二氧化钛(H-TiO2)与石墨相氮化碳(g-C3 N4)进行复合,从而有效提高H-TiO2的光催化降解效率.以g-C3 N4的添加量为单一变量,采用水热辅助液相沉积法制备H-TiO2/g-C3 N4复合光催化剂.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附-脱附仪对样品进行分析,研究g-C3 N4的添加量对H-TiO2的物相、微观形貌、比表面积和光催化效率的影响.结果表明,g-C3 N4的引入对H-TiO2的微观形貌和光催化降解性能均有显著影响.制备过程中g-C3 N4的存在影响H-TiO2的晶体生长,使得H-TiO2颗粒直径增加,表面粗糙度降低.当g-C3 N4添加量为300 mg时,复合光催化剂(H-T-CN-300)反应速率最高,其在300 W氙灯照射条件下对罗丹明B(RhB)的降解率速率为H-TiO2降解速率的2.8倍.     

静电纺聚丙烯腈/高直链淀粉碳纳米纤维的制备及其性能研究

采用静电纺加工技术结合碳化工艺制备了添加高直链淀粉的聚丙烯腈基碳纳米纤维,采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了纤维的形貌、X射线光电子能谱分析了碳纳米纤维的表面化学组分、拉曼光谱仪分析了碳纳米纤维的石墨化程度、N2吸/脱附测试表征了碳纳米纤维的比表面积和孔隙结构、差示扫描量热仪和热重分析仪分析了纳米纤维的热性能和热...     

钛酸钡纤维/颗粒共混介质陶瓷制备及其介电性能

以乙酸钡和钛酸丁酯为原料,乙酸为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为黏结剂,通过溶胶-凝胶法制备具有可纺性的钛酸钡前驱体,再经过静电纺丝技术制备BaTiO3/PV P复合纤维,800℃煅烧3 h获得纯BaTiO3纤维.将BaTiO3纤维与采用溶胶-凝胶法制得的BaTiO3颗粒不同比例共混、1320℃烧结制备BaTiO3介质陶瓷,经涂银、烧银制得电容器试样并进行介电性能测试.利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜对煅烧前后的纤维的结构形貌进行了表征,利用自动原件分析仪对陶瓷电容器的介电性能进行测试.结果表明,复合纤维经800℃煅烧后形成纯钛酸钡晶相的中孔纤维,表面呈均匀颗粒排布的多孔结构,纤维直径收缩变小;纤维质量分数为20％ 时制备的陶瓷介电常数在温度曲线和频率曲线中均表现出最大值;介电损耗则表现出随温度/频率升高增大的趋势.介质陶瓷的居里点未发生偏移,均为120℃.     

碳纳米管复合镀层的界面结合

在锡铅合金基体上制备了碳纳米管镍基复合镀层,并利用水浴加热熔化基体的方法,成功制备出碳纳米管镍基复合镀层结合界面试样.采用场发射扫描电镜分析了复合镀层的表面和初始界面上的碳纳米管存在形式和分布.结果表明:碳纳米管可以部分直接沉积在初始界面,部分碳纳米管嵌入镍基镀层中.碳纳米管的有效嵌入镍基镀层有利于增强复合镀层的界面结合.     

Influence of deposition voltage on phase, microstructure and antioxidation property of cristobalite aluminum phosphate coatings

Cristobalite aluminum phosphate (C-AlPO4) coatings were prepared by a hydrothermal electrophoretic deposition process on SiC-coated C/C composites. Phase compositions and microstructures of the as-prepared coatings were characterized by XRD and SEM analyses. The influence of deposition voltage on the phase, microstructure and antioxidation property of the cristobalite aluminum phosphate coatings was investigated. Results show that the as-prepared coatings are composed of cristobalite aluminum phosphate crystallites. The thickness and density of cristobalite aluminum phosphate coatings are improved with the increase of deposition voltage. The deposition amount and bonding strength of the cristobalite aluminum phosphate coatings also increase with the increase of deposition voltage. The deposition mass per unit area of the coatings and the square root of the deposition time at different hydrothermal voltages satisfy linear relationship. The antioxidation property of the coated C/C composites is improved with the increase of deposition voltage. Compared with SiC coatings prepared by pack cementation, the multilayer coatings prepared by pack cementation with a later hydrothermal electrophoretic deposition process exhibit better antioxidation property. The as-prepared multi-coatings can effectively protect C/C composites from oxidation in air at 1 773 K for 37 h with a mass loss rate of 0.53%.     

Influence of deposition voltage on phase, microstructure and antioxidation property of cristobalite aluminum phosphate coatings

Cristobalite aluminum phosphate (C-AlPO₄) coatings were prepared by a hydrothermal electrophoretic deposition process on SiC-coated C/C composites. Phase compositions and microstructures of the as-prepared coatings were characterized by XRD and SEM analyses. The influence of deposition voltage on the phase, microstructure and antioxidation property of the cristobalite aluminum phosphate coatings was investigated. Results show that the as-prepared coatings are composed of cristobalite aluminum phosphate crystallites. The thickness and density of cristobalite aluminum phosphate coatings are improved with the increase of deposition voltage. The deposition amount and bonding strength of the cristobalite aluminum phosphate coatings also increase with the increase of deposition voltage. The deposition mass per unit area of the coatings and the square root of the deposition time at different hydrothermal voltages satisfy linear relationship. The antioxidation property of the coated C/C composites is improved with the increase of deposition voltage. Compared with SiC coatings prepared by pack cementation, the multilayer coatings prepared by pack cementation with a later hydrothermal electrophoretic deposition process exhibit better antioxidation property. The as-prepared multi-coatings can effectively protect C/C composites from oxidation in air at 1 773 K for 37 h with a mass loss rate of 0.53%.     

水热法制备碳纳米纤维与氧化锌复合材料

将静电纺丝技术制备的碳纳米纤维（CNFs）作为衬底材料,利用水热方法,通过改变水热反应温度和反应溶液浓度进行对比实验,得到制备碳纳米纤维（CNFs）与氧化锌（ZnO）复合材料的最佳方法.将获得的产物通过场发射电子扫描显微镜（FE-SEM）和X射线粉末衍射（XRD）检测,结果显示,ZnO纳米粒子成功的生长在CNFs表面上,而没有聚集在一起,生长在CNFs表面上的氧化锌纳米粒子的密度可通过反应溶液的浓度控制.     

铝合金上电沉积Ni-P-CNTs复合镀层及其摩擦性能研究

采用复合电沉积法在铝合金表面上制备了镍 磷 碳纳米管（Ni-P-CNTs）复合镀层,并用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其进行了表征,分析了电流密度和镀液中碳纳米管的质量浓度对复合镀层形貌及其摩擦磨损性能的影响.当电流密度为3.0 A/dm2时可以得到表面光亮、平整的复合镀层,复合镀层中碳纳米管体积分数随着镀液中碳纳米管质量浓度的增加而增加.Ni-P-CNTs复合镀层比Ni-P镀层具有更高的硬度、耐磨性能和更低的摩擦系数.随着复合镀层中碳纳米管体积分数的增加,复合镀层的磨损量和摩擦系数逐渐降低.复合镀层摩擦性能的改善是由于碳纳米管具有优异的力学性能和良好的自润滑性能.     

锂离子电池负极材料SnO2-Gn-C三元复合物的制备及其电化学性能

通过两步水热法合成了可用作锂离子电池负极材料的二氧化锡-石墨烯-炭（SnO2-Gn-C）三元复合物.采用X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和电化学测试研究了SnO2-Gn-C复合物的晶型结构、形貌和电化学性能,并考察了反应温度和Sn/Gn物质的量比对复合物电化学性能的影响.实验结果显示,SnO2-Gn-C复合物在200mA· g-1电流密度下初始放电比容量达到1 225mA·h·g-1,50次充放电循环后比容量仍有约229mA.h·g-1.SnO2-Gn-C良好的电化学性能主要归结于大比表面积的石墨烯对SnO2纳米粒子的良好分散作用、石墨烯和炭的高导电性以及炭包覆后的复合物充放电时体积效应的显著减小.     

CH3 NH3 PbI3/TiO2 复合纳米线制备及表征

采用水热法合成了纯锐钛矿TiO_2纳米线,并以此为模板结合滴涂法制备了CH_3NH_3PbI_3/TiO_2异质结复合纳米线.首先通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征.然后利用拉曼光谱对样品的分子结构进行了研究.最后通过采集紫外一可见一近红外(UV—Vis—NIR)吸收光谱,对样品的的光谱响应性能进行了分析.结果表明:CH_3NH_3PbI_3与TiO_2纳米线复合形成了异质结结构,此复合物作为光催化剂不但可以解决传统TiO_2体系吸收可见光谱带窄的缺点,将光谱范围从紫外扩展到了近红外,还可以减少光生电子与空穴复合机率,有利于提高光催化活性.