氮化硅纳米粉体的表面改性研究

文章采用硅烷偶联剂HG-560作为改性剂,丙酮为分散剂对氮化硅纳米粉体进行表面改性。利用悬浮液沉降实验与扫描电子显微镜观察表征氮化硅纳米粉体的分散效果。结果表明,当偶联剂用量为氮化硅粉体质量的1%时,该粉体在丙酮溶液中的沉降速率最小,分散效果较好。     

影响氮化硅陶瓷内圆磨削加工表面形貌因素分析

目的研究氮化硅陶瓷在内圆磨削时不同的磨削参数：砂轮线速度（vs）、径向进给速度（f）、轴向振荡速度（fa）对表面粗糙度的影响.方法采用树脂结合剂金刚石砂轮对氮化硅陶瓷试件进行内圆加工实验,进行了3因素的均匀实验.建立了氮化硅陶瓷内圆磨削的经验公式,利用Taylor-Hobson Surtroni25型接触式粗糙度仪对加工表面进行测量,得到不同磨削参数下的粗糙度;用日立S-4800冷场发射电子显微镜对加工表面进行观测,得到被磨试件的表面形貌图像.结果加工表面粗糙度随砂轮线速度的增大而减小,随径向进给速度的增大而增大,随轴向振荡速度的增大而减小.砂轮线速度对被加工表面粗糙度影响最大,随着砂轮速度的增大,粗糙度由0.340 1μm下降到0.295 0μm.结论明确了内圆磨削氮化硅陶瓷试件时不同磨削参数对表面粗糙度的影响,通过回归分析,探索出了不同线速度下氮化硅陶瓷材料去除机理对其表面形貌产生的影响.     

醇对非离子表面活性剂所形成微乳液的影响

研究了醇在非离子表面活性剂、水及庚烷体系中对其形成的微乳液的影响。     

FTIR检测大气气溶胶中的可溶性离子

将FTIR光谱学方法用于检测大气气溶胶成分,并用此方法分析了大气气溶胶中主要的可溶性离子(SO42-,NO3-,NH4+),给出了它们相应的吸收谱带,验证了这种方法是一种快速、便捷、可靠的气溶胶成分分析方法。     

非离子表面活性剂对细菌浸矿能力的影响

为了解非离子表面活性剂对细菌浸矿能力的影响,研究了吐温20、吐温80和乳化剂OP这三种非离子表面活性剂对氧化亚铁硫杆菌浸出多金属铜矿的影响,结果表明,三种表面活性剂对细菌浸出矿物均有一定促进作用,其中吐温20促进浸出效果最好,其最佳添加量为0.005%。     

基于分子动力学模拟的非离子表面活性剂对煤润湿性影响机制

煤矿深部开采条件下煤尘灾害严重,采用非离子表面活性剂可有效改善煤尘润湿性,抑制煤尘的产生和扩散。为了探究非离子表面活性剂对煤尘表面的润湿过程和润湿机理,采用分子动力学模拟和实验研究相结合的方法,研究了非离子表面活性剂月桂基葡糖苷（APG）与曲拉通X-100（Triton X-100）对煤尘表面润湿性能的影响。基于苯环碳骨架结构建立了三组煤-水界面吸附体系模型,对比分析了表面活性剂在煤表面的吸附平衡构型和分子空间分布,在此基础上计算了煤/表面活性剂/水间相互作用能及能量组成变化,考察了两种非离子表面活性剂与水分子形成氢键的能力。模拟结果表明：达到吸附平衡状态时,非离子表面活性剂分子通过烷基链相互连接,形成聚集状态,在煤-水界面与水-气界面均有分布。Triton X-100通过增强与水分子的相互作用,促进水分子在煤表面的吸附,对煤表面润湿性能影响较大。以河南平顶山矿区丁、戊、己三组煤层煤样为测试对象,开展沉降实验和接触角实验并计算了煤样表面自由能组成,验证了上述模拟结果,利用傅立叶红外光谱（FT-IR）测试测定煤样芳香烃基团特征,进一步验证了Triton X-100与煤分子间的作用机制。室内试验结果表明,Triton X-100对煤表面的润湿效果优于APG,临界胶束浓度时效果最优,且煤尘中的芳香烃含量越高,越利于Triton X-100的吸附。研究成果可为深部开采高效抑尘剂研发提供理论指导和思路借鉴。     

基于分子动力学模拟的非离子表面活性剂对煤润湿性影响机制

煤矿深部开采条件下煤尘灾害严重,采用非离子表面活性剂可有效改善煤尘润湿性,抑制煤尘的产生和扩散。为了探究非离子表面活性剂对煤尘表面的润湿过程和润湿机理,采用分子动力学模拟和实验研究相结合的方法,研究非离子表面活性剂月桂基葡糖苷（APG）与曲拉通X–100（Triton X–100）对煤尘表面润湿性能的影响;基于苯环碳骨架结构建立3组煤–水界面吸附体系模型,对比分析表面活性剂在煤表面的吸附平衡构型和分子空间分布,计算煤–表面活性剂–水间相互作用能及能量组成变化,考察APG和Triton X–100与水分子形成氢键的能力;以河南平顶山矿区丁、戊、己3组煤层煤样为测试对象,开展沉降和接触角实验并计算煤样表面自由能组成,验证模拟结果,利用傅立叶红外光谱（FT–IR）测试煤样芳香烃基团特征,验证Triton X–100与煤分子间的作用机制。结果表明：达到吸附平衡状态时,非离子表面活性剂分子通过烷基链相互连接,形成聚集状态,在煤–水界面与水–气界面均有分布;Triton X–100通过增强与水分子的相互作用,促进水分子在煤表面的吸附,对煤表面润湿性能影响较大。室内试验结果表明,Triton X–100对煤表面的润湿效果优于APG,质量分数为1.5%时效果最优,且煤尘中的芳香烃含量越高,越利于Triton X–100的吸附。研究成果可为深部开采的高效抑尘剂研发提供理论指导和借鉴。     

丙烯酸酯非离子表面活性剂的研制

介绍用于提高阴离子型合成增稠剂耐电解质性能的一种改性剂－丙烯酸酯非离子表面活性剂的研制。通过对几种合成途径的理论分析和实验探索，发现酯交换法制备丙烯酸酯非离子表面活性剂是切实可行的。     

阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响

为了探究不同类型阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响,获得其构效关系,针对某油田某稠油区块原油,选择了6种单体型阴⁃非离子表面活性剂C14E3C、C14E5C、C14E7C、C14E9C、C16E3C、C18E3C,两种Gemini型阴⁃非离子表面活性剂OP4、OP15,利用旋转滴界面张力仪和稳定性分析仪,考察了表面活性剂质量分数、油水质量比以及聚合物对油水界面张力、原油乳状液粒径、稳定性等的影响规律。结果表明,单体型随着氧乙烯（EO）基团的增加,乳状液的稳定性变化不大,而烷基链的增长会小幅度增加乳状液的稳定性。对于Gemini型阴⁃非离子表面活性剂,EO基团个数的增加会小幅度增加乳状液的稳定性。单体型相较于Gemini型有较小的分子尺寸,界面张力稳态值普遍偏低。同时,聚合物的加入会提高乳状液的稳定性。     

高温氧化对渗硅碳化硅材料强度的影响

研究了全碳粉反应渗硅碳化硅（PCRBSC）材料,在1300℃静态空气中的高温氧化行为,研究结果表明：PCRBSC材料的气化过程遵循直线－抛物线规律,基结构对高温氧化有很大的影响,特别是游离硅fsi的含量明显影响氧化后PCRBSC材料的残余抗折强度。     

合金元素对Si3N4陶瓷生成的影响

以合金元素为添加剂制备氮化硅陶瓷.比较了Ti、Mg、Fe和A l四种合金元素对氮化硅生成的效果,结果表明单一元素Fe的效果比较明显;探讨了Fe含量在0.25%~5%(质量百分数)之间对Si3N4生成的影响,为了避免Fe-Si化合物的生成,Fe的加入量不宜大于1%;对比了复合元素(Fe A l)添加与单一元素(Fe)添加的效果,在添加剂含量相同的条件下,复合元素(Fe A l)比单一元素(Fe)的氮化效果较理想.     

氮化硅-氧化镁-氧化钇陶瓷的常压烧结

采用常压烧结工艺制备了Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料,克服了热压工艺的缺陷。Y2O3的添加量对烧结陶瓷材料的致密化行为和机械性能有很大的影响。常压烧结Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料,当氧化钇含量(质量分数)为4%~5%时,相对密度达99%,抗弯强度达950 MPa,断裂韧性7.5 MPa.m1/2。     

碳化硅粉体表面乳液聚合处理及特性研究

利用乳液聚合方法对碳化硅粉体表面进行聚电解质包覆改性，处理后碳化硅粉体表面特性发生改变，不易团聚，可以制成固相含量较高的稳定的悬浮液。分析了聚电解质处理后的碳化硅粉体悬浮液的特性，结果表明：碳化硅粉体表面的疏水性越好，其沉降性越好，悬浮液的固相含量就越高。     

铜粉抗氧化处理的研究

研究了使用缓蚀剂对铜粉进行抗氧化处理的工艺，获得了处理效果最好的缓蚀剂类型及最佳使用剂量。探讨了铜粉氧化的机理及使用缓蚀剂提高铜粉抗氧化性能的机理。经抗氧化处理的铜粉其抗氧化性显著提高，抗氧化期可长达1年以上，对提高铜粉性能乃至使用铜粉的粉末冶金制品质量具有重要意义。     

亚微米SiO2对石膏线膨胀率的影响

通过单因素及正交实验对加水量、亚微米SiO2加入量、硅溶胶加入量进行考察,得出添加剂对石膏混合料线膨胀率的影响规律,并用SEM观测亚微米SiO2-石膏型的断面微观结构。结果表明：在水固比、亚微米SiO2、硅溶胶加入量分别为0．52：1、4％、3％时,所获得的石膏型最佳,其线膨胀率为-1．505％;石膏型的整体结构由硅溶胶和半水石膏晶体形成的网络结构相互交织而成。     

硅粉对混凝土抗冻性影响的研究

阐述了混凝土冻融破坏的原因、机理,并通过实验验证了硅粉对混凝土抗冻性能的影响.     

钾长石-硫酸钙-氧化钙热反应制备可溶性钾机理研究

为了探求钾长石、磷石膏制备硫酸钾的机理, 以钾长石、石膏、氧化钙为原料, 通过XRD图谱及钾溶出率分析研究了n (钾长石) ∶n (CaSO₄·2H₂O) ∶n (CaO) 为1∶1∶ (2¹6) 配料的热反应过程.结果表明:最适宜物料配比为1∶1∶10, 在此配料体系下, 焙烧产物中硅酸钙有CS、C₂S和C₃S三种, 其组成、比例与体系的反应温度有关, 硅铝酸钙盐只有C₂AS一种, 无C₃A生成, 与文献报告不一致;置换生成K₂O的反应有2种途径, 当温度低于1100℃时, 置换反应发生在KAlSi₃O₈与CaO之间, 超过1100℃时, 则KAlSi₃O₈与CaO和KAlSi₂O₆与CaO的置换生成反应共存;温度低于1200℃时, 置换出的K₂O不能结合为硫酸盐, 而是以气态的形式逸出;温度高于1200℃时, 可溶性钾盐以K2S2O8形式存在, 无K₂SO₄成分.TG-DSC实验结果表明:体系置换反应起始温度约为1000℃, 1100℃以后反应激烈进行, 与不同温度下XRD图谱分析结果相吻合, 高温下体系失重的原因是K₂SO₄转化为K₂S₂O₈释放出K₂O并以气态逸出所致.     

氮化硅微粉制备技术

就国内外氮化硅粉末合成的研究情况,按照气相合成法、液相合成法和固相合成法的分类,综述了硅粉直接氮化法、碳热还原二氧化硅法、自蔓延法、热分解法、溶胶凝胶(sol-gel)法、高温气相反应法、激光气相反应法和等离子体气相反应法等几种主要的氮化硅粉末制备方法,介绍了各种制备方法的最新研究进展,并从产品质量、成本和生产规模等角度分析比较了各种制备方法的特点,指出了制备氮化硅粉末的主要发展方向。