溶胶-凝胶法Al2O3纳米粉体的制备及表征

以异丙醇铝(Al(C₃H₇O)₃)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米Al₂O₃粉体.TGA DTA分析可知Al₂O₃干凝胶的晶型转变过程，XRD分析结果也表明，溶胶-凝胶法所获得的干凝胶在1 200 ℃的温度下可以完全转化为α-Al₂O₃纳米颗粒,所制备的纳米α-Al₂O₃具有较为理想的晶体结构类型,并未发现其它的相或杂质.透射电子显微镜(TEM)观察到热处理为450?℃时所制备的纳米Al₂O₃粉体是粒径大约在10 nm左右的非晶体，而经过1 200 ℃处理1 h后完全转变成α-Al₂O₃，其粒径范围在15～35 nm，并由此解释随着晶型的转变而产生粒子团聚的原因.     

ZrO2粉料在Al2O3-SiC纳米复合陶瓷中的作用

采用不同粒径的ZrO₂粉料增强增韧Al₂O₃-SiC纳米复合陶瓷，利用无压烧结制备出了致密的Al₂O₃-ZrO₂(3Y)-SiC纳米复合陶瓷.对不同粒径的ZrO₂粉料在Al₂O₃-SiC纳米复合陶瓷中所起的作用进行了研究，结论为ZrO2粉料的粒径是影响烧结温度的重要因素，添加纳米级的ZrO₂可以降低烧结温度100 ℃以上.断裂表面的SEM图像表明：穿晶断裂是Al₂O₃-ZrO₂-SiC纳米复合陶瓷的主要断裂模式，这是所制备纳米复相陶瓷抗热震性大幅提高的主要原因.     

大气中熔融Zn/Al2O3陶瓷涂层界面反应机理分析

为了分析熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层界面反应产物及其反应机理,在大气气氛中测定了熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角.通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段,分析了润湿表面及断面组织形貌、润湿后Al₂O₃陶瓷涂层表面相结构及其微区成分.结果表明：熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角较大,约为138°,随着润湿时间的延长,润湿角减小到约131°,并基本保持不变;熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层在润湿过程中,界面处产生了物质迁移和成分变化,生成3ZnO47Al₂O₃、4ZnO11Al₂O₃和ZnO/Al₂O₃等类似尖晶石结构的锌铝化合物.这表明熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层间发生了反应性润湿.     

稀土助剂CeO2在CH4-CO2重整反应中的应用

为考察CeO₂对CH_4^-CO₂重整反应的助催化作用,用浸渍法制备了不同CeO₂含量的Ni/CeO₂-γ-Al₂O₃系列催化剂,通过固定床流动反应及BET等方法,考察了添加稀土助剂CeO₂对镍基催化剂的比表面积、CH_4^-CO₂重整反应活性、稳定性、抗积炭性能的影响.结果表明：CeO₂的加入,能够有效地提高Ni基催化剂比表面积、催化剂的活性和抗积炭性能,延长催化剂的使用寿命.但CeO₂的负载量不宜过多,否则会使催化剂比表面积和活性降低.实验中以Ni/CeO₂-γ-Al₂O₃催化剂中CeO₂含量的10%为宜.     

等离子喷涂Al2O3p/NiCrBSi涂层组织与性能

为了研究粉末结构对复合材料涂层组织与性能的影响规律,采用双路送粉方法、高能球磨团聚粉末及包覆混合粉末等离子喷涂制备Al₂O_3p/NiCrBSi 复合材料涂层.利用激光共聚焦扫描显微镜（LCSM）、扫描电子显微镜（SEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、x 射线衍射仪（XRD）及冲蚀磨损试验机等研究了涂层的微观组织和抗冲蚀磨损性能.结果表明,复合材料涂层主要由αAl₂O₃、γAl₂O₃、γNi、Ni₃B、CrB、Cr₂B、M₇C₃和M₇C₃相组成, Al₂O₃增强体颗粒分布于基体层片间或层片内.粉末结构对涂层的组织与性能具有明显的影响,采用包覆混合粉末制备的Al₂O_3p/NiCrBSi 复合材料涂层结构致密,具有更高的抗冲蚀磨损性能.     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷中SiC粉料的氧化现象

为验证在空气环境中，烧结Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷过程是否出现纳米SiC粉料的氧化现象，以及氧化后纳米陶瓷性能的变化规律，分别采用了常压氩气保护烧结和常压空气环境中烧结两种工艺，制备了Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷.经检测，前者性能优异，其相对密度为9882%，抗弯强度为489 MPa，断裂韧性达6.67 MPa·m^1/2；而后者性能大幅度降低，经x-ray检测发现，烧结后样品中SiC衍射峰消失，即纳米SiC严重氧化；同时发现随纳米SiC粒径的减小及含量增加，氧化现象加剧，性能更加变差.借助断口的SEM图像对烧结过程SiC粉料氧化机理进行分析，发现：碳化硅已经分解为CO₂和SiO₂，前者以气体形式挥发并在陶瓷体内留下气孔，而后者以玻璃相形态存在于晶界中.     

水中环丙沙星的UV及UV/H2O2光化学降解

针对传统工艺难以去除水中抗生素微污染的问题,采用UV工艺对水中残留的环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）进行降解试验,研究其氧化降解速率,分析了初始反应物浓度、反应液pH值、H₂O₂投加量、水中不同阴阳离子对环丙沙星去除率的影响.试验结果表明,随着反应物初始浓度的升高,UV降解CIP反应速率降低,反应物初始浓度从1mg/L增加至20mg/L时,降解速率常数由0.0322min^-1降低至0.0147min^-1,降解最适合条件发生在中性pH值下;在UV/H₂O₂系统中,H₂O₂投加浓度存在最佳值,为1mg/L;阴阳离子对UV降解环丙沙星的影响不同,阴离子体系反应降解常数顺序依次为NO^-₃>SO ^2-₄>CO ^2-₃,阳离子体系反应降解常数顺序依次为Ca ²⁺>Mg ²⁺>Cu ²⁺.     

溶胶凝胶法制备PDP用荧光粉BaAl12O19：Mn

以自制的活性Al(OH)₃为原料，将其与BaCO₃、MnCO₃共同溶于柠檬酸中，采用溶胶凝胶法合成了BaAl₁₂O₁₉：Mn粉末，对荣光粉进行了XRD分析，晶体结构研究表明：掺杂的Mn取代了部分Al的晶格位置，使晶胞体积变大.用此工艺制备的荧光粉，在BaF₂作助熔剂的情况下于1 200 ℃煅烧后球磨即可得到所需粉末.粉体形貌比较规则均匀，外观呈球形；由SEM观察，所得的粉体粒径为6～10 μm，光谱试验表明：发光147 nm真空紫外激发下，其发射光谱主峰位于515 nm处，发光纯度和发光效率均较好，表明用柠檬酸溶胶凝胶法可以制得比较理想的BaAl₁₂O₁₉：Mn荧光发光粉，通过合适的掺杂可为基质能级提供中间能级，提高激发效率，为荧光粉进一步研究和应用提供了一种较新的实验方法.     

聚苯乙烯-Al2O3杂化材料的合成与表征

为了对聚苯乙烯进行改性,以苯乙烯(ST)和AlCl₃为主要原料，采用化学沉淀法制备了Al₂O₃粉末，用原位聚合法制备了聚苯乙烯Al₂O₃杂化材料，采用XRD、IR、TG DTA、SEM、索氏抽提等方法对杂化材料进行了分析，结果表明，在杂化材料中Al₂O₃是以非晶态的形式存在的，聚苯乙烯(PS)通过丙烯酸(AA)作为交联剂接枝到Al₂O₃上，Al₂O₃粒子以10 nm左右的粒径分布在杂化材料中.该杂化材料可耐328 ℃的高温，与聚苯乙烯相比，该杂化材料具有更优良的耐溶剂性能和力学性能.     

Al2O3/SiC纳米复相陶瓷断裂韧性的研究

采用平均粒径为20 nm和150 nm的SiC粉作为增强相，基体粉为亚微米的Al₂O₃粉(美国)，在1 550～1 750 ℃无压烧结，制备了Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷并对其显微结构和断裂韧性之间的关系进行了研究.结果表明，当采用20 nm SiC粉作为强化相，加入量为3%时，断裂韧性从3.0 MPa·m^1/2提高到6.67 MPa·m^1/2，增加122.5%，材料的相对密度达到98.7%以上.利用SEM观察其显微组织，发现组织中若干个细小的晶粒组成一个单元体，单元体内各晶粒之间结合牢固，这种微观结构有利于Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷韧性的提高.而细晶增韧是重要增韧机理之一.     

烧结气氛对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜（SEM）对陶瓷进行组织结构分析,结果表明：在气氛保护条件下烧结的 Al₂O₃/SiC〖JP〗复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.     

Al2O3/堇青石陶瓷的制备和抗热震性能研究

为了解决氧化铝陶瓷抗热震性差的难题，将堇青石、纳米SiC加入到Al₂O₃中，通过无压烧结工艺，制备出了Al₂O₃/堇青石抗热震陶瓷.结果表明，w(堇青石)=10%、烧结温度为1 520 ℃时陶瓷可获得最高密度.陶瓷样品能够承受1 500 ℃温差(空冷)的热震破坏.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析，发现堇青石与氧化铝形成长柱状固溶体，呈无规分布状态.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度，对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.     

Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2阳极电催化降解含环己酮废水的研究

高浓度、组成复杂的工业有机废水难以直接用普通的生物处理法处理，因此，需要探索经济有效的废水处理方法.电化学氧化法是比较有效的处理该类废水的方法.采用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极作为阳极，探索利用阳极电催化氧化法处理含环己酮废水的方法，采用紫外-可见分光光度法对降解反应过程进行监测, 对降解反应机理进行了探讨,对电解反应条件进行了优化.实验结果表明，用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极电催化降解处理含环己酮的有机废水是一种有效的方法，并与生物处理法联用，产生了节约废水处理费用的良好方法.     

Al2O3的质量分数对衬瓷层组织及耐磨性的影响

针对表面工程领域对耐磨材料的迫切需要及制备耐磨材料的复杂性,发明了钢水余热衬瓷技术,并利用该技术对耐磨衬瓷层进行了研究.通过将不同比例的Al₂O₃和金属粉料混合、合成,制备出陶瓷复合粉,并将其涂覆在沾有高温胶的砂型型腔工作面上,通过正常的钢水浇铸工艺,利用钢水凝固时释放出的热量将陶瓷复合粉烧结到钢的表面,达到耐磨效果.利用扫描电镜观察分析了衬瓷层的组织、表面形貌、是否有脱落现象以及衬瓷层与基体的结合情况,利用能谱分析了衬瓷层的成分,利用磨损试验机检测了衬瓷铸件的耐磨程度.结果表明：Al₂O₃的质量分数在35%~45%之间的衬瓷效果最好,其耐磨性是淬火45号钢的80倍.     

Pr6O11对SrFe12O19磁性能的影响及作用机理

为了探讨稀土氧化物Pr₆O₁₁作为添加剂对M型锶永磁铁氧体磁性能的影响及其作用机理，以添加稀土氧化物Pr₆O₁₁的BMS-4永磁铁氧体预烧料(SrFe₁₂O₁₉)作为原料，经过球磨、沉淀、成型、烧结等工艺制成样品.采用扫描电镜、磁性材料自动测试装置、沉降粒度测试仪、X射线衍射仪等分析测试仪对样品进行了性能检测和物相分析.结果表明：Pr³⁺离子部分取代了Sr²⁺离子，而具有4f²电子组态的Pr³⁺离子提供了3.58μB自旋向上的磁矩，并起到抑制晶粒增长的作用，可明显改善M型锶永磁铁氧体的磁性能.     

SO2-4 , HCO-3侵蚀作用下水泥砂浆的抗压强度

工程结构中的水泥砂浆在使用过程中经常会受到侵蚀性离子的作用，致使水泥砂浆性能劣化强度降低.为了改善结构的耐久性，通过模拟试验，分别探讨了SO^2-₄ 、HCO^-3这两种侵蚀性离子在不同浓度不同龄期下对水泥砂浆的单轴抗压强度和应力应变关系的影响.试验结果表明，SO^2-₄、HCO^-3对水泥砂 浆的侵蚀性均比较明显，其中一定浓度的SO^2-₄对水泥砂浆的强度具有一定的增强作用.该研究对水泥砂浆在复杂环境中的应用有重要的参考价值.     

水热法制备钛酸锶纳米粉体的性能

以Sr(NO₃)₂和Ti(OC₄H₉)₄为主要原料,以NaOH为矿化剂,在175℃下反应60min,水热合成了颗粒大小均匀,粒度约在100nm的SrTiO₃纳米粉体.将Ti(OC₄H₉)₄先溶于无水乙醇中,再与NaOH反应生成前驱物TiO(OH)₂,在80℃下热处理2h,可以大大减少产物中的杂质相,得到纯度较高的SrTiO₃粉体.由XRD图谱分析发现,在合成过程中加入机械搅拌得到的粉体,晶化更完全.由此粉体制备的SrTiO₃压敏陶瓷材料经电性能测试,其压敏电压为18?V,非线性系数为46,介电损耗为0．078,相对介电常数ε=2．7×10^4.     

室温固相法合成精氨酸〖CDF*3〗多金属氧酸盐复合物

采用一步室温固相反应法,以精氨酸和磷钼酸为起始原料,制备了精氨酸-多金属氧酸盐复合物^_[C₆H₁₄N₄O_2^]1.5·H₃Mo₁₂O₄₀·3H₂O.通过元素分析及采用FT-IR、XRD、UV-vis、TG等方法对标题化合物进行了分析.结果表明,精氨酸-多金属氧酸盐复合物中杂多阴离子仍然保持Keggin结构骨架,但略有畸变,精氨酸与多金属氧酸盐之间通过静电作用力结合成离子型化合物.热解性质研究表明,标题化合物的热分解分两步进行：第一步是有机组分精氨酸的分解;第二步是杂多阴离子Keggin骨架结构的热分解.     

316L不锈钢等离子渗钛-热氧化制备TiO2膜及性能

为了提高316L不锈钢的表面性能,以满足其在医用环境下服役的要求,利用等离子表面合金化和真空热氧化复合处理技术,在316L不锈钢表面制备TiO₂薄膜。借助金相显微、辉光放电发射谱（GDOED）、x-射线光电子谱（XPS）和x-射线衍射（XRD）分析薄膜的组织结构,以蒸馏水为对象进行光诱导超亲水性试验,用球-盘磨损试验对比测试薄膜与基体的摩擦学性能。结果表明：薄膜均匀致密,Ti、O元素沿层深呈梯度分布,具有锐钛矿型TiO₂结构; 薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30 min内接触角降为8.5°; 在7.6 N负荷下,薄膜与Al₂O₃陶瓷球对磨时的摩擦系数为0.30~0.40,磨损率仅为1.14×10^-4 mm³·N^-1·m^-1,复合处理后薄膜耐磨减摩性能指标明显优于不锈钢基材.     

ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO2复合粒子,通过XRD、SEM对所制备粉体颗粒的物相组成以及表面形貌进行表征,通过K-B纸片扩散法研究了紫外光照后ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能.结果表明,所制备的ZnO/TiO2复合粒子对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Esche-richia coli)和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有良好的抑菌效果.并对ZnO/TiO2复合粒子的抑菌机理做了初步探讨,ZnO/TiO2复合粒子在紫外光照射下产生活性自由基(主要为.OH),具有强氧化性,产生优良的抗菌性能.