纳米材料技术实用化现状和对策

纳米材料作为纳米技术的重要方面，在化学工业、生物医药、电子电器、航天航空等领域已获得应用。本文基于国内外纳米材料技术的研究进展，结合本单位在纳米材料技术领域取得的成果，分析了纳米材料技术实用化的现状和趋势，提出了纳米材料技术实用化应重视的领域和应解决的关键问题。     

气相二氧化硅聚集体的网络结构对硅橡胶性能的影响

采用RPA橡胶加工分析仪,在一定的温度和频率下,分析不同性质结构的气相二氧化硅在高温硅橡胶中的聚集体网络结构差异及聚集体网络对填充胶Payne效应的影响。研究发现,高分支结构聚集体的填充胶具有明显的Payne效应,补强效果好。原子力显微镜（AFM）表明,高分支结构的聚集体在高温胶基体中分散均匀,呈三维链网结构,聚集体橡胶约为100-200nm。示差扫描量热（DSC）分析表明,在-42℃左右,填充胶结晶而失去弹性。     

脉冲电压沉积制备金属Ni纳米线阵列及磁性能

以硫酸溶液为电解质,采用两步电化学阳极氧化法制备了氧化铝有序多孔膜,孔径为20nm,孔间距为50nm左右,孔洞密度为4.5×1010个/cm2.以此多孔膜为模板,以脉冲信号为沉积电压制备了金属Ni纳米线阵列,单根纳米线直径为15～20nm,择优取向为Ni(220)晶面.磁滞回线结果表明垂直于膜面的方向为易磁化方向,当磁场垂直于膜面时,矩形比高达90.5%,矫顽力为63.84kA/m.     

沉淀二氧化硅与凹凸棒土共混增强天然橡胶力学性能

二氧化硅可以作为制备绿色轮胎的填料,但其表面有大量的极性基团,粒子之间容易聚集从而影响性能。凹凸棒土作为一种天然材料,主要成分是二氧化硅,具有特殊的纤维棒状结构。文章利用湿法球磨分散二氧化硅,之后将不同量的二氧化硅分散液与凹凸棒土共混得到共混液,之后与天然胶乳(NR)通过乳液共混等步骤得到复合材料(Silica-attapulgite/NR)。结果表明,当凹凸棒土与二氧化硅的质量比为1︰1时,Silica-attapulgite/NR的拉伸强度最大,为29.6 MPa,比单独的研磨二氧化硅制备的复合材料(Silica/NR)提高了5.71%,300%和100%定伸应力分别提高25.10%和11.93%。因此,由于凹凸棒土的特殊结构和性质,能够代替一部分二氧化硅填充到天然胶乳中,节约成本的同时提高材料性能。     

纳米SnO_2:Sb导电薄膜制备及导电网络形成机理

在三乙醇胺作用下利用SnCl4和SbCl3共沉淀合成了SnO2:Sb纳米粒子,通过球磨分散得到了纳米SnO2:Sb网络结构的悬浮体系,该悬浮体系形成的玻璃质导电薄膜表面电阻达到107Ω。三乙醇胺提高了SnO2:Sb前驱体胶粒间静电斥力,增大了胶粒分散程度,促进了SnO2:Sb立体网络结构的形成。采用TEM、Zeta电位和XPS分析方法,研究了三乙醇胺与SnO2:Sb前驱体颗粒的相互作用,解释了SnO2:Sb导电网络的形成过程。     

气相火焰燃烧合成铁掺杂二氧化钛纳米晶及其结构性质研究

采用气相扩散火焰燃烧制备了铁掺杂二氧化钛纳米品,并利用XRD、EPR、ICP-AES和XPS等测试手段对该催化剂晶相组成、晶粒尺寸及表面性质进行了分析.研究表明,铁掺杂改性对制备TiO2的晶相组成及晶粒尺寸都会产生影响.随着掺入量的增加,掺杂相Fe3 逐渐向TiO2体相富集,并促进了TiO2表面氧空位的生成.     

U-PVC型材专用低吸油值纳米碳酸钙制备

采用鼓泡搅拌釜液相合成纳米碳酸钙,用电导率仪和pH计监控整个碳化过程,用TEM、BET等方法对所得纳米碳酸钙进行表征。研究表明:控制碳化反应温度在20~25℃,选择合适的总通气量以控制反应时间,添加剂的加入时间选择在碳酸钙晶核形成后,可制备出低吸油值、粒径均匀、形貌规整的纳米碳酸钙产品,适用作U-PVC型材的填充剂。     

玻璃纤维静电吸附粘土和成核剂增强聚酰胺66复合材料

通过静电吸附方法在玻璃纤维(GF)表面吸附粘土和成核剂,将改性玻璃纤维增强体与聚酰胺66(PA66)熔融共混制备高性能复合材料.通过扫描电子显微镜观察了粘土和成核剂在玻璃纤维表面的分散状态以及玻璃纤维与基体的界面连接.结果表明,在玻璃纤维表面静电吸附粘土和成核剂,不仅有助于粘土的分散,而且可以提高玻璃纤维与基体的界面连接.玻璃纤维表面吸附的粘土和成核剂可以诱导PA66分子链在纤维表面结晶,提高复合材料的力学性能.因此,与传统PA66/GF复合材料相比,在GF表面吸附少量的粘土(0.18wt％)和成核剂(0.07wt％)可以使复合材料的拉伸和弯曲模量分别提高12.2％和12.8％.     

AlN 粉末制备的热力学分析和实验研究

对制备 AlN 的体系 AlCl_3-NH_3-N_2进行了热力学分析,确立了 AlN 粉末合成所需要的热力学条件.在700～1000℃下,利用无水 AlCl_3和 NH_3的化学气相淀积反应合成得到了高纯 AlN 超细粒子粉末,研究了反应温度、AlCl_3浓度和总流量等对 AlN 粉末理化性质的影响.实验确立了产物低温和高温热处理条件.