歧化反应及置换反应制备Cu/纳米SiC复合粉体

为了实现Cu对纳米SiC的表面包覆改性,分别采用歧化反应和置换反应两种方法制备了Cu/纳米SiC复合粉体.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能谱仪研究了Cu/纳米SiC复合粉体的微观形貌、聚集状态、粒径以及Cu和纳米SiC的质量分数.实验结果表明:单个复合粒子的粒径约为100 nm;针对随机选择的两种方法制备的复合粉体的两个不同区域进行的分析表明,歧化反应条件下Cu的质量分数分别为37%和35%,成分均匀;置换反应条件下Cu的质量分数分别为79%和25%,成分差异大.歧化反应法比置换反应法的包覆效果好,实现了Cu对纳米SiC的均匀性包覆.     

单分散纳米CeO_2和Cu-Ce-O催化剂的制备、表征及其催化性能

以硝酸铈、硝酸铜和氢氧化钠为原料,使用超声双雾化工艺实现微区反应制备了纳米CeO2粉体和掺铜CeO2复合粉体,并利用XRD、TEM、HR-TEM、FT-IR和BETN2等手段对其成分、物相结构、形貌及颗粒大小进行表征;并将所制备的粉体作为催化剂考察其对CO的催化氧化性能.结果表明,所制备的纳米CeO2粉体和掺铜CeO2复合粉体粒径均为4～5 nm,球形,粒度分布均匀,且单分散性好;CeO2催化剂粉体粒径越小、比表面积越大,对CO的催化氧化活性越高;Cu-Ce-O催化荆对CO具有最好的催化氧化活性,表明铜的掺入有利于明显提高CeO2催化剂在CO催化氧化反应中的低温活性,降低起燃温度.     

纳米TiO2的原位包覆及分散性研究

采用水热合成法制备纳米TiO2粉体，以自制的1100分散剂对粉体进行原位包覆和后包覆，考察了分散剂用量、pH值对包覆体系分散性的影响，利用XRD和TEM进行结构表征和形貌观测，并采用分光光度法对纳米TiO2粉体水分散体系稳定性进行了检测，在此基础上制备了纳米TiO2／有机复合涂膜．研究表明：原位包覆制备的纳米TiO2中，锐铁矿相的质量分数为100％，分散较均匀，纳米TiO2粉体的平均粒径约为20nm；分散剂用量为8．0％、pH值为3和10时，其水溶液分散稳定性较高；后包覆制备的纳米TiO2粉体由锐钛矿相（73％）和金红石相（27％）构成，纳米TiO2粒子处于团聚状态，无明显颗粒形态；涂膜经自然光照射24h后，对大肠杆菌的杀灭率为99．8％；良好的分散工艺和有效的分散剂可充分发挥纳米TiO2的光催化功能．     

煅烧法制备石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体及其电化学性能研究

为了大量、方便地制备电化学性能优异的锂离子电池负极材料,利用一步煅烧法制备石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合粉体进行表征,并进行电化学性能检测。结果表明:石墨烯把Mn_3O_4颗粒很好地包覆在里面;石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体具有优秀的电化学性能,含碳质量分数为13%的石墨烯包覆Mn_3O_4纳米复合粉体首次放电比容量达到859.7 m A·h/g,电流密度为1 600 m A/g时的放电比容量保持在380 m A·h/g,循环100次后放电比容量几乎保持不变。     

SiC粉体表面纳米化修饰及其在耐磨涂料中的应用

以钛酸丁酯为原料,利用溶胶-回流法在微米碳化硅粉体表面制备了纳米级TiO2颗粒.通过扫描电镜、X射线衍射、X光电子能谱仪等检测手段对复合颗粒的表面形貌、包覆层相组成等进行了表征.结果表明,表面纳米化修饰后粉体表面的粗糙度显著增加.将经表面纳米化修饰后的微粉应用于以有机硅改性环氧树脂为基体的耐磨涂料中,较未经表面纳米化修饰的SiC粉体填料,耐磨涂料的磨损失重减少了43％.     

机械力化学法制备滑石-TiO_2复合粉体的颜料性能

采用机械力化学法,在水介质中采用滑石研磨和滑石与TiO_2共混研磨方式制备滑石-TiO_2复合粉体,探讨影响复合粉体颜料性能的工艺因素,表征复合粉体的颜料性能与显微结构。结果表明:滑石的颗粒粒径随研磨强度的增加呈先减小后增大、再逐渐趋于稳定的规律,可满足与TiO_2复合的基体要求;滑石-TiO_2复合粉体表面滑石颗粒紧密包覆TiO_2颗粒层,具有与钛白粉相似的颜料性能;TiO_2质量分数为70%的滑石-TiO_2复合粉体的遮盖力为10.45 g/m~2,TiO_2质量分数为66%的复合粉体的遮盖力为12.50 g/m~2,2种复合粉体的遮盖力分别达到金红石型TiO_2的105.26%和88%;滑石-TiO_2复合粉体紫外线屏蔽性能与金红石钛白粉相当。     

新型纳米铜/石蜡/膨胀石墨温敏复合材料的制备及性能

采用高能球磨法制备纳米铜/石蜡/膨胀石墨温敏复合材料,用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(TEM)对复合材料的微观形貌进行了表征,并测试了复合材料的膨胀性、温敏性和稳定性。结果表明,石蜡对铜粒的包覆效果良好,球磨98 h的复合颗粒近似球形,粒径约为100 nm。纳米铜/石蜡复合颗粒嵌入膨胀石墨的网络孔隙中。膨胀石墨使复合材料的膨胀性降低,改善其温敏性能,并使复合材料在高于相变温度下保持较高的稳定性。     

机械研磨法制备白炭黑-TiO_2复合粉体及颜料性能研究

通过湿法机械研磨白炭黑进行解聚与分散以及白炭黑与Ti O2共混研磨制备白炭黑-Ti O2复合粉体,对制备过程中的各种因素进行优化,对白炭黑-Ti O2复合粉体的结构、粉体颜料性能以及紫外光作用下的光学性能进行表征。结果表明:影响白炭黑与Ti O2研磨复合的因素及优化条件是,白炭黑中位粒径为2.288μm,球料质量比为5∶1,浆体中粉体颗粒的质量分数为18%,研磨时间为60 min,分散剂质量分数为6%;白炭黑-Ti O2复合颗粒以Ti O2在白炭黑团聚体表面包覆为特征;白炭黑-Ti O2复合粉体与钛白粉颜料性能相似,并因白炭黑与Ti O2的协同作用而具有紫外线屏蔽功能。     

纳米TiO2-CeO2复合紫外屏蔽剂的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2，CeO2粉体，纳米TiO2-CeO2复合材料。并对其单一粉体和复合粉体的紫外吸收性能加以研究。分析了不同的铈钛比例和复合方式对其复合材料的颗粒形状，粒径大小以及紫外屏蔽效果的影响。研究结果表明采用溶胶凝胶法可制备粒径〈100nm的TiO2、CeO2以及TiO2．CeO2复合粉体。TiO2-CeO2复合粉体的紫外屏蔽效果优于纳米TiO2、CeO2的单一粉体．采用TiO2溶胶与CeO2溶胶混合制备的TiO2-CeO2复合粉体的紫外吸收性较好，该复合粉体中铈钛比例为1：3。     

高速气流冲击法制备陶瓷-金属复合粉体

为了改善陶瓷粉体的分散性差、易团聚等缺点,同时赋予陶瓷颗粒新的表面特性,形成满足特定需求的陶瓷复合粉体,对比分析近几十年来广泛应用的粉体颗粒表面包覆改性技术,包括物理气相沉积包覆法、化学气相沉积包覆法、液相化学法、机械改性法等,重点对高速气流冲击改性的设备和原理进行详细论述,指出高速气流冲击改性技术在制备核-壳型复合颗粒时具有成本低、工艺简单、包覆膜致密均匀、对环境危害小等优点,更加适合于制备陶瓷-金属复合粉体。     

非均相沉淀制备Cu包裹纳米SiC复合粉体颗粒

选用工业生产的立方相SiC纳米颗粒,尺寸约120nm,利用置换反应原理制得纳米Cu微晶。采用非均相沉淀方法将Cu包裹到纳米SiC颗粒表面,形成相分布均匀的复合颗粒,纳米Cu微晶吸附在SiC颗粒周围形成粗糙表面,复合粉体颗粒表面被一层连续、致密的Cu₂O层所包覆,Cu₂O的存在是纳米Cu微晶颗粒自发氧化的结果。     

Cu包裹SiC复合粉体热物理化学性能研究

采用直接还原一旋转沉淀颗粒包裹工艺制备具有"核-壳"结构的25SiC／75Cu(vol％) 包裹复合粉体,利用DSC-TG-MS联用技术分析了包裹复合粉体的热物理化学变化行为.结果 表明,在846℃附近发生氧化物分解反应,释放出O₂气体;896℃左右出现低共熔混合物的 熔融;950℃以上,SiC与Cu发生反应,释放出CO₂气体.     

Influence of coated SiC particulates on the mechanical and magnetic behaviour of Fe–Co alloy composites

Near-equiatomic Fe–Co alloy composites containing 0, 5 and 10 vol% of uncoated and coated SiC particles were prepared by applying a uniaxial pressure of 80 MPa at 900 °C for 5 min in a spark plasma sintering furnace. The SiC particles used in this study were coarse, with an average particle size of 20 μm and their surfaces were coated with four different types of coatings, namely Ni–P, Cu, Co and duplex Cu and Ni–P by an electroless plating method. Quasi D.C. magnetic, bending and hardness tests were performed on the composites. The influence of particulate coatings on the magnetic and mechanical behaviour of the composites was investigated by correlating their properties with their microstructures as observed using scanning electron microscopy and optical microscopy and crystallographic information as obtained using X-ray diffraction. The cobalt coated particles were found to exhibit the best wettability with the matrix without the formation of deleterious intermetallic compounds at the interface. Because of the better interfacial bonding in the composites with Co coated particles, there was an enhancement in flexural strength and permeability compared to the uncoated and other coated particulate composites studied. In addition, inclusion of cobalt coated SiC particulates produced an increase in hardness and a decrease in coercivity compared to the monolithic material.     

Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法,将Al（OH）3和Y（OH）3均匀地包匿在SiC粒子表面,制备出被覆Al2O3和Y2O3的SiC复合粒子．包覆Al（OH）3的SiC粒子,其等电点IEP的pH=3．4移至pH=7.3,再用Y（OH）3包覆表面被覆Al（OH）3的SiC复合粒子后,其等电点IEP又从pH=73移至pH=8.6左右．并且表面包覆的SiC粒子,其水悬浮液流变性质发生了变化．经盐酸滴定表明,涂层物质的包覆率可达95％以上．     

4 μm SiC颗粒表面化学镀铜工艺

为了增强微米级SiC陶瓷颗粒与金属基体的结合力,采用化学镀铜法对SiC颗粒表面进行了改性处理,使SiC颗粒在金属基体液中分散更均匀、镀覆更好。通过正交试验法优化了化学镀铜工艺的主要参数,研究了其主要工艺条件对化学镀铜的影响;分别通过JSM7500F,S-3400N扫描电镜(SEM)对微米级SiC颗粒镀铜前后的表观形貌进行了观察分析,利用X射线衍射仪(XRD)对其镀铜前后的组成进行了表征,并测试了镀铜层与SiC颗粒的结合力;同时对比了微米级SiC颗粒镀铜前后对锌基复合材料微观形貌的影响;讨论了镀液中配位剂、pH值、还原剂等对铜镀层的影响。结果表明:随着镀液中配位剂、还原剂含量的增加,单位时间内微米级SiC颗粒表面镀铜层的质量先增加后降低,pH值的升高显著降低了镀铜的诱导时间;可实现微米级SiC颗粒表面化学镀铜层的均匀镀覆,且结合良好。     

葡聚糖包覆纳米Fe3O4颗粒的研究

采用化学共沉淀法制备了葡聚糖包覆的纳米Fe3O4颗粒,平均粒径为6nm,包覆层厚度约为3～5nm,纳米Fe3O4粒径分布较窄.红外光谱分析可知,葡聚糖与纳米Fe3O4主要以氢键结合,结合Zeta电位和热重分析,分散作用主要是空间位阻作用,葡聚糖的包覆量约为10%.吸光度测试表明,随着葡聚糖用量的增加,悬浮液的稳定性提高.用量为25%时,悬浮液在室温下静止1周,无分层现象.包覆样的饱和磁化强度为60emu/g,具有良好的超顺磁性.     

粒度分布对Cu包覆SiC颗粒相分布均匀性的影响

利用歧化反应原理,在SiC颗粒表面包覆金属Cu.通过俄歇电子能谱(AES),分析粒度分布对Cu包覆SiC颗粒相分布均匀性的影响.SiC颗粒的粒度分布范围过宽,Cu倾向于包覆在大颗粒表面而无法分散到细小颗粒表面.减小粒度分布范围,纳米SiC颗粒同样能被Cu均匀包覆.应当控制纳米SiC颗粒在一个较小的分布范围,以保证理想的Cu包覆效果和两相分散均匀性.     

Cu颗粒包覆纳米SiC粉体的相分散性能分析

选用工业生产的纳米SiC粉料;利用歧化反应原理,分解出Cu颗粒,并与纳米SiC颗粒组成分散均匀的复合粉体;SEM和Auger电子探针形貌显示复合粉体颗粒呈球形;EDS、AES等检测结果表明,金属Cu颗粒包覆在纳米SiC颗料表面,从而使两相在纳米尺度范围内保持理想的均匀分散状态.     

SiC/PyC复合涂层碳纤维微观结构及氧化行为研究

采用两步法在碳纤维表面制备了碳化硅/热解碳(SiC/PyC)复合涂层,PyC内涂层的制备采用等温化学气相渗透法,SiC外涂层的制备采用碳热还原法.借助X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电镜分析了SiC/PyC复合涂层碳纤维的物相组成以及微观结构,利用热重分析研究了SiC/PyC复合涂层、PyC涂层以及无涂层碳纤维的氧化行为.结果表明,在碳纤维表面制备的SiC/PyC复合涂层连续致密、厚度均匀,PyC内涂层厚度约为200nm,SiC外涂层厚度约为160nm,SiC层中存在大量孪晶面高度有序的SiC孪晶.SiC/PyC复合涂层能够有效地改善碳纤维的抗氧化性能,较无涂层碳纤维起始氧化温度提高了近250℃.     

Aluminum matrix composites based on preceramic-polymer-bonded SiC preforms

Polymethylsiloxane (PMS) was used as a binder to make self-supporting SiC preforms for pressurized aluminum melt infiltration. The SiC particles were coated with preceramic polymer by spray drying; this ensured a fine and homogeneous distribution coupled with a high yield of the binder. The conditioned SiC powder mixtures were processed into preforms by warm pressing, curing and pyrolysis. A polymer content of 1.25 wt.% conferred sufficient stability to the preforms to enable composite processing. Using this procedure, SiC preforms with various SiC particle size distributions were prepared. The resulting Al/SiC composites with SiC contents of about 60 vol.% obtained by squeeze casting infiltration exhibit a 4-point bending strength of ∼500 MPa and Young’s moduli of ∼200 GPa. These values are comparable to those of compositionally identical, but binder-free composites. It is thus shown that the PMS-derived binder confers the desired strength to the SiC preforms without impairing the mechanical properties of the resulting Al/SiC composites.