TiO_2/PAN导电纤维的性能研究

针对TiO2导电性能差的问题制得包覆TiO2导电粉,并与聚丙烯腈(PAN)共混纺丝得到白色导电纤维。通过SEM、DSC以及电阻测量仪对导电纤维进行表征,初步探讨了导电TiO2的分布状态及对导电纤维的性能影响,并对不同含量导电TiO2的TiO2/PAN导电纤维的力学性能进行了测试。结果表明:ATO连续的、均匀的包覆在TiO2粉末表面,形成一个导电通道;随着导电TiO2含量的增加,共混体系的Tm呈现上升趋势,且含量大于10%后变化不大;包覆TiO2导电粉体含量的增加对TiO2/PAN导电纤维的电阻率有明显的影响,电阻率呈现线性趋势,纤维强力改善,得到所添加导电TiO2比例为10%时TiO2/PAN导电纤维的综合性能较好。     

六偏磷酸钠对制备ATO@TiO2导电晶须的影响研究

采用沉积-共沉淀法,以自制的金红石型纳米TiO2晶须为载体,六偏磷酸钠(SHMP)为分散剂,加入锡锑的氯盐溶液,制备以掺杂氧化锑的氧化锡为壳、纳米TiO2为核的导电晶须ATO@TiO2。探究SHMP添加量、分散时间、pH等几个因素对TiO2载体分散处理后负载效果的影响。通过Zeta电位测试表征TiO2浆料的分散性,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、四探针导电测试仪对ATO@TiO2导电晶须粉体的形态、导电性能进行表征。结果表明,TiO2晶须载体在SHMP添加量为1. 5wt%(相对TiO2),pH=8,60℃下处理1. 5h后,分散与包覆效果良好,ATO@TiO2导电晶须粉体的表面电阻率达(1. 5±0. 2) kΩ·cm。     

TB/TiO2复合白色颜料的微观形态与组成特征研究

介绍了对TB/TiO2复合白色颜料的微观形态与组成特征进行的研究.TB/TiO2复合白色颜料由固体包核物颗粒TB和其表面包覆的结晶TiO2所组成,TiO2在TB表面形成均匀的包覆层.TB/TiO2复合白色颜料因此具有与钛白粉类似的颜料性能.     

导电PMMA/ATO纳米复合材料的制备及性能

以掺锑二氧化锡(ATO)粉为导电填料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体,采用原位聚合法制备了导电PMMA/ATO纳米复合材料;分析了ATO粉的预处理对复合材料导电性能的影响,并对其热性能和力学性能进行了研究。结果表明,延长球磨时间,可大幅度降低复合材料的体积电阻率;ATO纳米粒子的加入使PMMA主分解温度范围变窄,残余量增大,热稳定性提高;随着纳米粒子含量的增加,复合材料的储能模量提高,玻璃化温度降低。第二分相促使ATO颗粒在基体中形成明显的导电网络结构,使导电性能得到进一步提高。     

Ag包覆Fe3O4复合粉体的制备及其性能研究

用化学镀法,甲醛为还原剂,制备Fe3O4/Ag包覆复合粉体.用XRD、SEM和EDX对粉体进行表征.用重法测定粉体的抗氧化性能,并研究了AgNO3用量对Fe3O4/Ag包覆复合粉体的导电性能的影响.结果表明,用该法制备的Fe3O4/Ag包覆复合粉体能够实现表面银层包覆完整;Fe3O4粉镀银后的抗氧化性能得到一定程度的提高;AgNO3用量越多,Fe3O4/Ag包覆复合粉体的导电性能越好.     

反应条件对水热法制备纳米ATO粉体形貌和电性能的影响

以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用水热法制备出了纳米级锑掺杂二氧化锡(ATO)导电微粉,运用XRD和TEM等测试手段对粉体进行了表征,比较系统地研究了掺杂量,共沉淀温度,溶液pH值,水热时间、温度和表面活性剂对粉体粒度、形貌和电性能的影响规律.研究表明,合成的ATO粉体分散性较好、导电性能优异,粒径在10nm左右,具有金红石型结构.在ATO纳米导电粉的制备过程中,前驱体制备温度对其性能有很大影响,当共沉淀温度在40-50℃时制得的粉体导电性能最佳.水热条件对粉体的形貌、粒度和导电性也有较大的影响,在200℃,4h,pH=2～4条件下可以制得导电性能良好的ATO粉体,所添加的表面活性剂可以改善粉体的粒径和分散性能,但对粉体的导电性影响极小.掺入Sb3 的量对载流子的迁移率有很大的影响,在掺杂浓度为4～5%左右可制得导电性极佳的纳米ATO粉体.     

锑掺杂二氧化锡纳米新型导电材料的制备

介绍了锑掺杂二氧化锡 (ATO)纳米新型导电材料的性能及近年来国内外的研究应用进展 ,论述了其导电机理 ,并叙述了纳米ATO导电粉体和浆料的制备方法。     

球状纳米二氧化钛/石墨烯复合材料的合成及导电性能

采用改进的水热法制备二氧化钛/石墨烯(TiO2/G)复合导电材料,并研究水热温度以及石墨烯用量对TiO2/G复合材料导电性的影响。利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电化学阻抗谱等测试手段对复合材料的结构,微观形貌以及导电性能进行表征,并确定最佳的水热温度以及石墨烯的最佳添加量。结果表明:石墨烯添加量为5%(质量分数),水热温度为160℃,TiO2/G复合材料的导电性最佳,其电阻率为13.46Ω·cm。复合材料中TiO2纳米颗粒为球状的锐钛矿相,直径为100~200nm左右,且均匀生长在石墨烯片层表面。其中,TiO2纳米颗粒生长于石墨烯片层上,有效地阻止石墨烯片层的聚集,有利于石墨烯片层间形成导电网络,提高电子迁移效率,赋予二氧化钛复合材料优异的导电性能。     

导电TiO_2在聚酰胺中分散性的研究

设计制备了导电TiO2材料,使用硝酸溶液对其进行表面活性处理,使用表面处理以及未处理的导电TiO2与聚酰胺分别混合造粒,再经熔融纺丝制备纤维。测试表明未经处理的导电TiO2在基体中发生团聚,纤维不具有导电性能;经表面处理后可以很好的分散于基体中且与基体相容性良好,纤维具有良好的导电性能;导电TiO2在基体中分散好有利于共混物结晶。对其导电机理进行了研究,结果表明:当导电TiO2均匀分散于基体中形成三维点状网络结构时,隧道导电为主。     

纳米TiO_2/玻璃纤维复合增强体的制备及表征

利用植酸对短玻璃纤维粉进行预处理,然后以钛酸丁酯为原料,乙醇介质中通过胶溶-水解法在玻璃纤维表面制备了纳米TiO2。SEM观察表明直接在玻璃纤维表面进行制备难以形成有效包覆,而植酸处理有利于TiO2均匀包覆,纤维表面TiO2颗粒尺寸约50nm,呈多孔结构。XPS结果显示纳米TiO2/玻璃纤维复合粉体表面Ti元素处于TiO2中Ti 4+结合态,同时存在Ti—O—Si键。分析粉体的XRD结果认为纳米TiO2主要以锐钛矿形式存在,热分析结果表明复合粉体在受热过程中失重约6.3%,相应DTA曲线中未出现明显吸热峰。对比了原始玻璃纤维粉和纳米TiO2/玻璃纤维复合粉体在环氧树脂中分散状态及相应复合材料涂层的耐磨失重,SEM观察表明未处理玻璃纤维难以与树脂形成有效的界面粘结,而经过改性后,复合颗粒与基体结合紧密,纳米TiO2表面的羟基参与环氧树脂的固化过程,显著改善了两相之间的界面作用,改性后填充体系的耐磨失重降低63.6%。     

锑掺杂氧化锡包覆氧化钛浅色导电粉的过程与模型

为了掌握沉淀反应包覆掺锑氧化锡膜形态和工艺参数对导电粉电阻率的影响规律,本文中详细研究了采用沉淀法在氧化钛表面包覆掺锑氧化锡的过程。通过采用透射电镜观察包覆产物结构,并对不同pH值下的包覆产物进行了光电子能谱分析。结合氧化钛和氧化锡水溶液的Zeta电位,提出了包覆过程和模型。结果表明:包覆过程是先均相形核,然后锡溶胶靠静电引力与范德华力共同作用吸附在氧化钛表面;当沉淀pH=2时,氧化锡以直径为5nm胶粒单层密排在氧化钛表面,此时导电粉具有最佳导电性。     

Conductive network formation during annealing of an oriented polyethylene-based composite

The conductive polymer composite (CPC) based on carbon black (CB), polyethylene (PE), and poly(ethylene terephthalate) (PET) was fabricated, in which the majority of CB particles were selectively localized in the surface of in situ deformed, highly oriented PET microfibrils. The on-line measurement of the electrical resistivity of the CPC materials indicated that the critical time for conductive network formation decreased with the increase of the annealing temperature and the filler loading. The activation energy for conductive network formation was about 96 kJ/mol, which was much higher than that for common CB/PE composite due to the large size of the conductive microfibrils. By a thermodynamic percolation model, the percolation threshold at equilibrium state was 1.735 vol.%, below which the effective conductive network was never formed. The reorganization velocity of the conductive microfibrils was a function of annealing temperature. This study extended insight into the dynamic process of the conductive network formation during annealing.     

纳米TiO_2/SiO_2复合食品抗菌材料

以水玻璃和Ti(SO4 ) 2 为原料 ,制备出了多孔的纳米TiO2 /SiO2 复合粒子。在后处理过程中 ,利用无机包覆剂溶解度随温度的变化 ,在复合粒子表面包覆了一层无机结晶膜。经热处理除去包覆剂后 ,得到了以单分散纳米复合粒子组成的复合微粉。对复合微粉进行比表面和孔容测试 ,并运用XRD和TEM进行了表征。发现TiO2 以 12 6nm的纳米晶粒的形式被多孔的SiO2 包覆 ,所形成的复合粒子则约为2 0nm。为了了解复合微粒的灭菌效果 ,运用纳米TiO2 和复合粉末对 4种保健食品进行对照灭菌实验。两个月以后 ,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为 5 0～ 12 0个 / g ,是相应保健食品企业标准许可菌落数的 0 2 5 %～ 0 .7% ,为相应空白样和纳米TiO2 粉样品菌落数的 0 .5 2 %～ 0 .97%和33 .3%～ 83 .3 %     

抗静电PET/ATO纤维的制备及材料的性能

采用原位聚合的方法制备了抗静电涤纶(PET)/锑掺杂二氧化锡(ATO)纳米复合材料。结果显示,ATO在PET中分散良好,团聚体尺寸小于200 nm;加入ATO没有影响PET的流动曲线类型,随着ATO含量的增加,在相同的剪切频率下,熔体黏度均呈先增加后减小的趋势;加入ATO提高了材料的热性能,利于熔融纺丝。采用熔融纺丝法制备了抗静电纳米复合纤维。ATO含量为1.0%(质量分数,下同)时纤维的比电阻由2.7×1013Ω.cm下降到4.9×108Ω.cm。抗静电纤维的渗滤阈值为1.05%,低于传统抗静电填料。     

氮化硅/聚苯乙烯复合电子基板材料制备及性能

以Si3N4粉末作为增强组元与颗粒状聚苯乙烯进行复合,用热模压法制备了氮化硅/聚苯乙烯复合电子基板材料。研究了Si3N4含量和聚苯乙烯颗粒大小对复合材料导热性能和介电性能的影响,通过理论分析确定了影响导热性能的主要因素。研究结果表明,随Si3N4含量的增加,复合材料中粉末形成导热网络,复合材料的热导率也随之增加,聚苯乙烯颗粒尺寸越大,复合材料热导率越大。热导率的增加与导热网络的形成有关,增加Si3N4含量和聚苯乙烯颗粒尺寸都有助于导热网络的形成。复合材料的介电常数取决于复合材料体系组元的体积含量。     

均匀沉淀法制备核-壳型TiO2@SbxSn1-xO2及其导电性能

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法包覆改性TiO₂,制备了核壳型TiO₂@Sb_xSn_1-xO₂（ATO）复合导电粉体,利用SEM、EDS、HRTEM、XRD、XPS、顺磁波谱仪（EPR）、FTIR及激光粒度仪（LPSA）等对其进行表征,并对其导电性的主要影响条件进行了研究及分析,提出了均匀沉淀包覆及反应机制。研究表明,反应温度为92℃时,尿素与金属阳离子摩尔比为10∶1的情况下,OH-释放量及释放速率适中,引入SO₄2-作为催化剂,降低金属阳离子成核能垒,且SO₄2-与Cl-最佳摩尔比为1∶25时,所得产品的纳米Sb_xSn_1-xO₂（ATO）壳层在TiO₂表面包覆均匀连续完整,其厚度约为15 nm。当包覆完全时,随着Sb掺杂量增加,复合粉体电阻率降低,Sn与Sb摩尔比达到12∶1时,再增加Sb含量,其电阻率不变。最优制备条件下,复合粉体电阻率值为7.5 Ωcm,导电性能良好。      

Electrically Conductive Composite Powders and Compounds Produced with Solid State Synthesis

Electrically conductive composite powders and compounds were produced using a mechanical alloying method. As starting materials, copper powder and a mixture of butadiene-acrylonitrile-copolymer and polyvinylchloride were used. After alloying, the powderlike material consisted of a mixture of fine copper powder embedded in the polymer matrix. Milling resulted in a copper powder of particle size 300 nm to 2 μm. The alloyed powders were compacted at a pressure of 0.37 GPa at 90°C with a holding time of 1 minute. The resistivity of the compound was measured to be 8.6 × 10^-4 ohm-cm. The unusual reduction in particle size to the nanometer level and formation of spherically formed copper polymer composite particles is explained by the reactions of the copper atoms with cyano and other functional groups of the polar polymers. The structurally modified polymer forms a tight encapsulation coating on the surface of the copper, and the flat-formed metal particles are recovered in spherical form due to strong interfacial forces, resulting in increased electrical conductivity.     

导电原位微纤化复合材料的有机液体响应特性

通过熔融预混合-高温挤出热拉伸-淬冷-低温成型方法制备导电原位微纤化CB/PET/PE材料,CB选择性分布在PET微纤中,微纤相互搭接形成导电网络。将试样浸入二甲苯溶液测试其电性能对有机液体的敏感性,结果表明,原位微纤化CB/PET/PE材料的电阻率迅速升高,相对于普通CB/PE导电复合材料有更高的响应强度,这是由其特殊的微观结构和形态决定的;另外,材料电阻率的变化与其厚度相关,当试样厚度由140μm增加至500μm时,材料的电阻率对二甲苯的敏感程度降低。     

ATO/CaSO4复合导电粉的制备及表征

复合导电粉具有良好的导电性、稳定性和分散性,广泛用于防静电、电磁屏蔽等领域。以硫酸钙晶须为载体,采用共沉淀法在其表面包覆一层锑掺杂氧化锡(ATO)制备了ATO/CaSO4复合导电粉,研究了焙烧温度对导电粉电阻率的影响。运用热重-差热分析(TG-DSC)和X-射线衍射(XRD)对产物进行了表征,并通过扫描电镜(SEM)观察了粉体的形貌。结果表明,最佳的焙烧温度为650℃,与TG-DSC得到的结论相一致。