硬脂酸表面改性对聚氨酯发泡法制备ZrO_2多孔陶瓷性能的影响

通过聚氨酯发泡法制备了ZrO_2多孔陶瓷,研究了ZrO_2粉体表面改性对多孔陶瓷综合性能的影响。结果表明:ZrO_2粉体表面进行硬脂酸改性不仅可以阻止颗粒团聚,有效降低浆料黏度,并显著提高粉体表面的亲油性,增加粉体与有机聚氨酯原料的相容性,还可增加粉体与聚氨酯官能团的相互作用,促进聚氨酯交联网络形成,进而解决坯体及多孔陶瓷的分层问题,提高ZrO_2多孔陶瓷的力学性能。当使用0.75%硬脂酸改性的ZrO_2粉体时,所得多孔陶瓷无分层,孔结构完整,其抗压强度明显增加,为未改性ZrO_2粉体所得多孔陶瓷的3倍。     

聚氨酯海绵的预处理对网眼多孔陶瓷性能的影响

用聚氨酯海绵法制备网眼多孔陶瓷。研究了聚氨酯海绵的差热-热重曲线及表面处理对网眼多孔陶瓷挂浆性能的影响。结果表明：聚氨酯海绵在700℃左右完全氧化分解。经过酸碱处理,再用羧甲基纤维素溶液、无机溶胶和聚碳硅烷溶液进行表面改性后,聚氨酯海绵的孔筋表面粗糙度增大,同时改善了它与浆料的润湿性能,使浆料在聚氨酯海绵上的挂浆量增加。随着浆料在聚氨酯海绵上挂浆量的增加,网眼多孔陶瓷的体密度增大,制得的网眼多孔陶瓷的抗压强度增加。经无机溶胶表面改性处理的聚氨酯海绵制得的网眼多孔陶瓷的抗压强度为0.79MPa,比用未经处理的海绵制得的多孔陶瓷（0.45MPa）提高大约75％。     

硬脂酸表面包覆对热塑性聚氨酯基体稀土防辐射材料性能的影响

将硬脂酸(SA)溶于热乙醇溶液包覆于稀土盐(Ln)粉体表面,改性后的稀土盐粉体和热塑性聚氨酯(TPU)共混制得防辐射复合材料,研究了硬脂酸对稀土盐粉体的改性作用。采用红外光谱、接触角、扫描电镜测试表征了硬脂酸的改性效果,并且系统研究了不同硬脂酸表面改性用量下对高稀土粉体填充的热塑性聚氨酯材料力学性能的影响。最终结果表明,适量硬脂酸的包裹改性,提高了复合材料的力学强度。当硬脂酸的添加量为1.5g/(100gLn)时,复合材料的力学强度达到最优。     

纤维素基造孔剂对多孔陶瓷微观结构及力学性能的影响

本研究分别以经过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性的微晶纤维素(MCC)和浆粕纤维作为造孔剂制备高岭土基多孔陶瓷,通过测定孔径分布、显气孔率、断裂挠度和抗弯强度等来探讨两种造孔剂对多孔陶瓷微观结构及力学性能的影响规律。结果表明:(1)以用量10.0wt%以下的改性MCC为造孔剂可以制备出孔径主要分布在0.5~3μm的均匀孔隙结构,而以同样用量的改性浆粕纤维为造孔剂获得的孔隙结构尺寸则为1~8μm;(2)多孔陶瓷的显气孔率会随着改性MCC用量的提高而显著增加,利用20.0wt%的改性MCC可获得54.1%的显气孔比例,而以改性浆粕纤维为造孔剂制备的多孔陶瓷显气孔率提高速率则较慢;(3)以5.0wt%的改性MCC为造孔剂制备所得多孔陶瓷的断裂挠度和三点抗弯强度分别为1.9 mm和21.5 MPa,优于同等条件下以改性浆粕纤维为造孔剂制备的多孔陶瓷。     

载银氧化锆纳米晶陶瓷微滤膜抗菌研究

用约为20nm的四方相ZrO2纳米晶对陶瓷微滤膜进行通体修饰后,其平均孔径由3.20μm缩小为3.15μm。将广谱无机抗菌剂之一的银系附着在陶瓷微滤膜表面的ZrO2纳米晶涂层,银以岛状纳米晶沉积附着在四方相ZrO2上,含银纳米晶粒尺寸大小不一。以Ag进行掺杂改性后,改性粉体的润湿性变得更好,其中以Ag掺杂量为0.5mol%时,改性粉体的润湿性能为最好。以金黄色葡萄球菌为实验对象,研究了载银陶瓷微滤膜对金黄色葡萄球菌的杀伤效应,并初步探讨了对细胞的作用机理。     

ZrO2p（3Y）/BN-SiO2陶瓷复合材料热震形貌

ZrO2p(3Y)/BN-SiO2陶瓷复合材料是以h-BN、非晶SiO2、ZrO2粉体为原料烧结而成,随着烧结温度的不同,所得产物的结构性能也会因此改变,笔者从选择原材料着手,通过试验来验证,陶瓷复合材料热震后表面形貌有何不同。     

以微晶纤维素为造孔剂的多孔陶瓷微观结构和抗弯强度研究

以经过γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)改性的微晶纤维素(MCC)为造孔剂、以高岭土为基材制备多孔陶瓷,并研究了该陶瓷样品的微观结构、孔径分布、显气孔率和抗弯强度。研究表明:(1)以经过表面改性的MCC颗粒为造孔剂制备获得的多孔陶瓷材料其孔隙结构受造孔剂用量影响明显;(2)当造孔剂的含量低于10.0 wt%时,多孔陶瓷的孔隙尺寸和显气孔率会随着造孔剂用量的增加而显著增大,但是当造孔剂的用量进一步提高时多孔陶瓷的孔隙结构发展速度开始逐渐下降;(3)多孔陶瓷的抗弯强度主要受其孔隙结构影响,利用5.0 wt%的MCC制备而成的多孔陶瓷材料抗弯强度为21.5 MPa,造孔剂含量提高导致的多孔陶瓷内部孔隙结构比例增大会使多孔陶瓷的抗弯强度出现明显降低。     

ZrO2p（3Y）／BN-SiO2陶瓷复合材料热震形貌

ZrO2p（3Y）／BN-SiO2陶瓷复合材料是以h—BN、非晶SiO2、ZrO2粉体为原料烧结而成,随着烧结温度的不同,所得产物的结构性能也会因此改变,笔者从选择原材料着手,通过试验来验证,陶瓷复合材料热震后表面形貌有何不同。     

CaCO_3粉体分散性的研究

粉体随颗粒细度的增加具有自发团聚的趋势,改善粉体的分散性是实现超细分级的技术关键之一.本文分析了粉体凝聚与分散的作用机理,提出通过表面改性以提高粉体的分散性,并以使用直剪实验测出特定条件下的粉体内聚力作为分散性的表征参数,定量研究了表面改性对CaCO_3粉体分散性的影响.同时还对CaCO_3采用硬脂酸改性前后进行分级实验对比,结果表明改性后的CaCO_3分级效率有明显提高.     

硬脂酸对二硫化钼粉体的表面改性研究

采用硬脂酸(SA)为改性剂对MoS2粉体进行表面改性研究。改性后的MoS2粉体在非极性溶剂中的分散性提高,悬浮液离心分离后上层清液的浊度从215提高到356,活化指数从0.42提高到0.88,吸油量从68降为20,透水时间明显延长。结果表明,改性后的MoS2粉体亲油性提高;探讨了改性机理,并采用FT-IR及XRD进行了结构表征,结果表明:粉体粒子表面成功地被双层SA包覆。     

小口径聚氨酯多孔管的制备与表征

首先合成聚醚型聚氨酯和聚硅氧烷改性聚氨酯并设计制作小口径聚氨酯多孔管的模具,调节聚氨酯溶液浓度,以及聚醚型聚氨酯和聚硅氧烷改性聚氨酯的比例,采用冷冻干燥的方法制备出了一系列不同孔径和结构的小口径聚氨酯多孔管和多孔膜。通过扫描电镜表征不同浓度含量多孔管的孔径大小、数量及分布。通过X-光电子能谱和接触角表征了聚氨酯多孔膜的表面元素分布和亲疏水性能。结果表明,8%的聚醚型聚氨酯,及其与20%和30%聚硅氧烷改性聚氨酯共混形成的小口径多孔管孔径和孔的分布上较均匀,为小口径聚氨酯人工血管的制作奠定了实验和理论基础。     

纳米碳酸钙的表面改性并填充107硅橡胶的性能研究

本文中以不同用量硬脂酸“湿法”表面改性的纳米碳酸钙粉体为填料制备了室温硫化硅橡胶纳米复合材料,研究了不同用量硬脂酸的表面改性对于纳米碳酸钙颗粒表面性质、分散性以及硅橡胶纳米复合材料流变性能和力学性能的影响,并探讨了表面改性的作用机理。实验结果表明,表面改性剂硬脂酸用量越大,纳米粉体的表面改性效果越好,表面疏水性越优异,并且表面改性后的纳米粉体在硅橡胶中的分散性越好;另外,随着硬脂酸用量的增加,未硫化的硅橡胶纳米复合材料的动态储能模量（G’     

水基冷冻干燥工艺制备层状结构多孔SiC陶瓷

以微米级SiC粉体为原料,利用冷冻干燥和原位反应烧结制备了具有层状孔道结构的SiC多孔陶瓷.XRD分析表明多孔陶瓷的主相是α-SiC,结合相是方石英;SEM观察到多孔陶瓷具有相互连通的开孔结构;多孔SiC陶瓷的总孔隙率和开孔隙率随固相含量和烧结温度的增加而下降.多孔陶瓷的孔径分布呈现双峰分布特点,大孔孔径峰值介于20～80 μm,小孔孔径峰值为0.5～0.9 μm.在原位反应烧结过程中,在1100℃以上SiC开始发生氧化形成SiO2结合的多孔SiC陶瓷,显著提高了陶瓷的压缩强度.随着烧结温度从1000℃提高到1500℃,固相含量为30vol%的多孔SiC陶瓷开孔率从68.9%下降到61.8%,压缩强度由5.5 MPa升至25.5 MPa.     

用多孔材料制备单组分室温固化建筑密封胶

采用表面改性剂对多孔材料硅藻土进行改性,并以此作为单组分室温固化硅酮建筑密封胶的补强剂,研究了改性硅藻土多孔功能材料和表面改性剂用量、反应温度等工艺参数对密封胶性能的影响,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附等温测试(BET)和脱附孔径测试(BJH)等分析手段对多孔功能材料的形貌、物相、比表面积、孔体积和孔径等进行了表征。结果表明:当w(表面改性剂)=(2.5±0.5)%(相对于粉体质量而言)、w(粉体)=20%～30%(相对于总量而言)和反应温度为100～120℃时,改性硅藻土多孔材料的比表面积和孔体积较大、平均孔径较小,有利于密封胶力学性能的提高。     

多孔网状Si3N4陶瓷增强体的制备

选用具有连通气孔的网状聚氨酯海绵作为骨架,利用有机泡沫浸渍的Si3N4浆料工艺,以Al粉、Al2O3和ZrO2作为Si3N4陶瓷材料的烧结助剂,采用2次挂料及2步烧结工艺制备了性能良好的多孔陶瓷骨架。在相同烧结工艺条件下,多孔陶瓷的抗压强度随着孔隙率的下降逐渐增加。当烧结温度为1400℃时,多孔陶瓷具有最佳的烧结效果,既能保持很高的通孔率,又保证了材料具有较高的抗压强度。     

一种抗沉降聚氨酯导热灌封胶的制备研究

采用聚乙烯马来酸酐对氧化铝导热粉体进行表面处理,实现了对氧化铝导热粉体表面化学改性,将表面改性后的氧化铝导热粉体与聚醚多元醇和聚酯多元醇复配制备了抗沉降聚氨酯导热灌封胶。通过对比实验选取了最佳的粉体粒径,同时研究了添加不同的抗沉降剂对聚氨酯导热灌封胶贮存稳定性的影响。结果表明,采用经聚乙烯马来酸酐表面处理且粒径为2μm的氧化铝导热粉体,在不添加抗沉降剂的情况下能有效提升聚氨酯导热灌封胶的抗沉降性能和导热性能。     

纳米氧化锌的制备和表面改性

以七水硫酸锌和碳酸氢钠为主要原料,采用室温固相法结合微波热分解法制备了纳米氧化锌。为改善氧化锌微粒表面的物理化学性质,采用硬脂酸对氧化锌表面进行改性,探讨了硬脂酸改性纳米氧化锌粉体的工艺条件、表面改性机理及其对粉体颗粒亲油性的影响。采用红外光谱对改性后纳米氧化锌进行了表征,结果表明硬脂酸和纳米氧化锌之间以共价键结合,改性后纳米氧化锌能更好地分散在有机溶剂里。纳米氧化锌表面改性的最佳工艺条件:硬脂酸质量分数为10%,改性温度为60℃,改性时间为40 m in。     

ZrB2-ZrO2陶瓷的抗热震和抗氧化性能

通过沉淀法制备了纳米ZrO2包覆ZrB2颗粒的ZrB2--ZrO2复合粉体,采用放电等离子烧结技术,在30 MPa,1 900℃保温10 min烧结得到ZrB2-ZrO2复相陶瓷.研究了ZrO2含量对复相陶瓷抗热震和抗氧化性能的影响.将ZrB2-ZrO2复相陶瓷在1 000℃保温5 min,然后急冷进行循环热震评价,对其在1 200℃空气环境下进行抗氧化性能的评价.结果表明:随着ZrO2含量的增加,抗热震性能明显提高,抗氧化性能得到明显改善,氧化质量增加迅速下降.材料的氧化过程分为2个阶段:第一阶段形成氧化层,氧化质量增加明显;第二阶段由于氧化层的存在,氧化质量增加速率减缓.ZrB2-ZrO2复相陶瓷的表面氧化层较纯ZrB2陶瓷表面氧化层致密且结合强度大.     

改性硅溶胶封孔剂对多孔Al2O3陶瓷绝缘性能和微观结构的影响

采用甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷对硅溶胶进行改性制得有机硅改性硅溶胶封孔剂,并通过浸渍和加热固化的方法对多孔Al₂O₃陶瓷片进行封孔处理。研究了固化温度和固化时间对封孔Al₂O₃陶瓷片绝缘性能的影响,并对多孔Al₂O₃陶瓷片封孔前后的微观结构进行了表征。结果表明,较佳封孔条件为固化温度120℃、固化时间60 min,此时封孔Al₂O₃陶瓷片的直流和交流击穿电压分别达到最大值10.76 kV和6.01 kV,1 000 V绝缘电阻不低于9 999 MΩ。封孔Al₂O₃陶瓷片表面为改性硅溶胶涂层,呈致密无孔隙状态且与基体结合紧密,涂层厚度约为25μm,表面水接触角提高到86.93°,封孔层深度约为10μm。     

纳米二氧化钛的表面改性研究

初步研究了硬脂酸对纳米二氧化钛陶瓷粉体的表面改性作用及其对粉体极性和流动性的影响。实验结果表明 ,硬脂酸中的羧基与纳米二氧化钛粉体颗粒表面的羟基发生了类似于酸和醇的酯化反应 ,并在其表面形成单分子膜。经过表面改性的纳米二氧化钛由极性转化为非极性 ,同时表现出良好的流动性能