The Analysis and Growth Mechanism of Core/Shell-type Ni/MnO Nanoparticls

以Ni和MnO2微米粉为原料,采用直流电弧等离子法在氢--氩混合气氛中合成了MnO包覆Ni纳米复合粒子.用XRD、TEM、TG--SDTA等方法分析了纳米粒子的相组成、形貌和热稳定性.结果表明: Ni/MnO 复合纳米粒子具有一致的“核/壳”微结构,尺寸分布在100--120 nm范围. 核和壳分别为Ni和MnO相.根据定量氧辅助V--L--S机制, Ni纳米核在复合粒子生长过程中的催化作用,是“核/壳”结构形成的重要因素.     

NiO包覆Ni纳米颗粒的制备及其氧化特性研究

通过对直流电弧等离子体制备的Ni纳米颗粒钝化处理得到NiO包覆Ni纳米颗粒。并对试样的组成成分、形貌、晶体结构、粒度和氧化特性采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)、热重和差示扫描量热分析仪(TGA/DSC)等手段进行分析。结果表明:经过表面钝化处理的NiO包覆Ni纳米颗粒具有明显的核-壳结构,内核为纳米Ni,外壳为NiO氧化物。颗粒呈球形,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20~70nm范围内,平均粒径为44nm,壳层氧化膜的厚度为5~8nm。壳核结构防止了纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚。     

Ni／MnO纳米复合粒子的生长机制

以Ni和MnO2微米粉为原料,采用直流电弧等离子法在氢-氩混合气氛中合成了MnO包覆Ni纳米复合粒子.用XRD、TEM、TG-SDTA等方法分析了纳米粒子的相组成、形貌和热稳定性.结果表明:Ni/MnO复合纳米粒子具有一致的"核/壳"微结构,尺寸分布在100-120nm范围.核和壳分别为Ni和MnO相.根据定量氧辅助V-L-S机制,Ni纳米核在复合粒子生长过程中的催化作用,是"核/壳"结构形成的重要因素.     

空心玻璃微球镍镀层的制备及其电磁性能

采用化学镀技术在低密度玻璃微球表面沉积了一层Ni镀层,制备了具有导电性和磁性的Ni镀层/玻璃微球壳-核复合粉体.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对化学镀前后玻璃微球的结构、表面形貌以及成分进行了分析.结果表明,化学镀后玻璃微球表面包覆了一层均匀致密的Ni薄膜,厚度约为0.2μm,镍具有面心立方结构.使用波导法在8～12GHz波段内对化学镀前后的微球进行了介电常数和磁导率测试.电磁性能研究表明,玻璃微球化学镀镍后电磁损耗增大,显示出作为电磁波吸收材料的应用前景.     

SiO_2@Ag@Au复合颗粒的制备与表征

SiO2-金属核壳结构的粒子作为一种复合材料具有广泛的应用前景,其所含金属为贵金属时,其复合颗粒更加受到各界青睐。通过化学镀法在纳米级SiO2表面镀上了均匀厚度的Ag、Au双金属层,成功制备出了SiO2@Ag@Au核壳结构的复合颗粒。并着重研究了活化工艺、还原剂滴加速度、镀液浓度对SiO2表层化学镀的影响,同时对复合颗粒进行了SEM、XRD、EDS表征。     

汽车缸套表面磁场辅助电沉积Ni-SiC纳米复合镀层研究

在汽车缸套表面使用磁场辅助电沉积法制备Ni-SiC纳米复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)对Ni-SiC纳米复合镀层的表面结构及成分进行研究。当镀液中SiC含量为6 g/L时,SiC纳米粒子团聚倾向最小,Ni-SiC纳米复合镀层表面平整、紧密。当SiC纳米颗粒含量为6 g/L时,Ni-SiC纳米复合镀层表面颗粒粒径进一步减小,并均匀分布于镀层表面。XRD分析可知,在汽车缸套表面镀层中存在Ni晶粒和SiC粒子。当镀液中SiC纳米颗粒含量为6 g/L时,Ni-SiC镀层中Ni晶粒和SiC粒子的平均晶粒尺寸分别为50.62 nm和39.32 nm。     

Al2O3/NiO包裹Ni纳米颗粒的结构和磁性

用电弧法蒸发Ni-Al合金(4%～5%Al,质量分数),制备了Al2O3/NiO包裹Ni及Ni-Al合金纳米颗粒.高分辨电镜显示该纳米颗粒具有壳核结构,核为纳米Ni及Ni-Al合金,壳为Al2O3/NiO复合氧化物.壳的厚度为2～4 nm,颗粒的尺寸为5～60 nm.壳核结构防止纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚.饱和磁化强度为29.6 Am2/kg,矫顽力为4.13 kA/m.由于铁磁和反铁磁性相界面处存在交换耦合作用,磁滞曲线出现小的偏置.     

介孔SiO2负载和包覆的纳米金属颗粒的制备与研究

制备了以SiO2为核、介孔SiO2为壳的核-壳颗粒负载纳米金属颗粒以及介孔SiO2壳层包覆SiO2负载的纳米金属颗粒。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)作为模板剂,有助于介孔SiO2壳层包覆SiO2核的结构形成,介孔SiO2壳层的孔径方向垂直于SiO2核的表面;在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的稳定作用下,Pt纳米颗粒能均匀地分布在介孔SiO2壳层的表面。单分散SiO2颗粒经过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)功能化后,可负载纳米金属颗粒。进一步研究表明,以SiO2负载纳米金属颗粒为核,NH3.H2O,乙醇和水为分散剂,CTAB为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,还能制备介孔SiO2壳包覆SiO2负载的纳米金属颗粒,而且介孔SiO2壳层的厚度可通过TEOS的含量调节。     

SiO_2/酚醛树脂核壳纳米颗粒制备研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱液、氨水为催化剂和去离子水、无水乙醇为溶剂,以甲醛、间苯二酚缩合形成酚醛树脂作为包覆层,采用溶胶-凝胶法制得砖红色二氧化硅(SiO_2)/酚醛树脂(RF)(SiO_2/RF)核壳纳米颗粒。研究结果表明:制得的SiO_2/RF核壳纳米颗粒微观形貌为规整的圆球状,形成了核壳结构;纳米颗粒平均粒径280nm,纳米颗粒的壳层平均厚度为11nm;SiO_2/RF核壳纳米颗粒的C、O、Si元素的摩尔浓度比为1∶1.72∶0.75。     

核壳结构纳米Ni／Al复合粉末的制备

在含氟离子的水溶液中，采用Al粉直接置换还原Ni盐的方法，实现了纳米Ni在Al粉表面上的快速化学沉积，制备出核壳结构的Ni／Al复合粉末。探讨了反应的过程，利用SEM、XRD、BET等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征。结果表明：Al粉表面连续、均匀包覆了由晶粒大小约20．6nm的Ni纳米颗粒组成的壳层。     

Fe3O4/Ni复合纳米颗粒的制备及其微波吸收特性

采用电爆炸技术,合成了粒径约为70nm 的Ni纳米颗粒,以3-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(MPTS)对Ni颗粒进行表面改性,利用共沉淀法对改性Ni颗粒进行包覆得到核-壳结构的复合纳米颗粒。将获得的复合纳米颗粒作为微波吸收剂, 并以不同比例分散到热固性酚醛树脂中,涂刷在200mm×200mm的金属板上,用RAM反射率远场RCS测量法研究了微波吸收特性。研究表明,核-壳结构Fe₃O₄/Ni复合颗粒作为微波吸收剂,在相同质量比条件下,其微波吸收性能明显优于纯Ni纳米颗粒或Fe₃O₄纳米颗粒的情况,并且在Fe₃O₄/Ni核-壳结构复合纳米颗粒中随着镍含量的提高,微波吸收增强,而随着Fe₃O₄含量的增加,微波吸收频段向高频段移动。     

Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料表面Ni-P-SiC化学镀层的耐蚀性与SiC含量的关系

有关Ni-P-SiC复合镀层耐蚀性的研究不多.为此,在Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料表面化学镀Ni-P-SiC层.采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、电化学方法研究了镀液中纳米SiC含量对镀层表面形貌、成分、耐蚀性、结合力的影响.结果表明:纳米SiC颗粒的加入细化了镀层晶粒,造成了镀层疏松,随着镀液中SiC浓度的增加,复合镀层的耐蚀性逐渐降低,但对基体仍有保护作用,SiC浓度为2g/L时耐蚀性较佳,且镀层与基体结合良好.     

Ni-P-(Ni/SiC)P化学复合镀层的研究

为解决裸(SiC)p在实际应用中存在的不足,采用简单的化学镀方法对其表面进行改性,得到了包覆型的改性(Ni/SiC)p,以(Ni/SiC)p为第二相粒子制备了Ni-P-(Ni/SiC)p化学复合镀层,经扫描电镜、能量散射仪、硬度等测试,并与常见的Ni-P化学镀层、Ni-P-(SiC)p化学复合镀层比较,结果显示:Ni-P-(Ni/SiC)p镀层具有组成均匀、硬度高、镀层耐磨损等优点,为(SiC)p增强金属镀层及基体材料的研究提供了一个新的思路.     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

低对称性SiO2/Ag核壳复合纳米结构的银镜反应制备及表面增强拉曼散射活性研究

利用银镜反应在自组装的SiO2纳米粒子单层膜上制备了低对称性的SiO2/Ag核壳复合纳米结构.通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对核壳复合纳米结构的表面形貌和光学性质进行了表征.以亚甲基蓝作为探针分子,研究了低对称性SiO2/Ag核壳复合纳米结构的表面增强拉曼散射(SERS)活性.     

还原温度与SiO2壳层对Co/SiO2复合颗粒尺寸和相结构的影响

利用非均相沉淀-H2还原方法制得了平均粒径为20～30nm的Co/SiO2纳米复合颗粒.探讨了非均相沉淀-H2还原法的还原温度和SiO2壳层对Co/SiO2纳米复合颗粒尺寸和组织的影响.实验结果表明,在复合颗粒中,非晶SiO2壳层对纳米Co颗粒成功地进行了包覆.纳米尺度的fcc结构芯核Co可以在室温存在,但颗粒尺寸大于某一临界尺寸时,芯核Co将由fcc向hcp相转变.通过试验得出芯核Co由fcc向hcp相转变的临界尺寸,该试验结果和理论数据相吻合.并证明,还原过程中fcc结构Co的出现对应于一个临界温度,当还原温度低于该临界温度时,不能得到fcc结构的Co.     

Cr颗粒含量对Ni-Cr纳米复合镀层组织结构的影响

使用Ni与纳米Cr颗粒共沉积方法制备Ni-Cr纳米复合镀层,研究了镀液中Cr颗粒浓度、搅拌强度和阴极电流密度等工艺参数对镀层中沉积Cr量的影响.结果表明:镀层中纳米Cr颗粒的复合改变了电沉积Ni的生长方向,Ni晶粒由原来沿(200)晶面取向生长,转变为沿(200)、(111)和(220)晶面均匀生长.镀层中Cr复合量越多,Ni晶粒的形核位置越多,Ni晶粒越细化.也探讨了Ni-Cr纳米复合镀的沉积机理.     

(Ni/SiC)P为第二相粒子的复合镀层研究

为增加(SiC)P与金属基体间的润湿性,采用化学镀方法对(SiC)P进行了低成本的表面涂覆改性,得到全包覆的改性(Ni/SiC)P,以其为第二相粒子制备出Ni-P-(Ni/SiC)P化学复合镀层,观测了该镀层的形貌、成分及厚度,并与常见的Ni-P化学镀层、Ni-P-(SiC)P化学复合镀层比较。结果显示:Ni-P-(Ni/SiC)P镀层组织均匀、沉积量大,镀层厚度明显增加。     

SiC/纳米TiN水基复合料浆特性及喷雾干燥

以四甲基氢氧化铵(TMAH)为分散剂, 纳米TiN、亚微米SiC粉体为原料, 分别制备单组分水基料浆及复合料浆, 分析了SiC/纳米TiN复合料浆的分散稳定机制以及喷雾干燥行为. 研究结果表明, TMAH在纳米TiN、SiC颗粒表面形成特征吸附, 通过静电作用和空间位阻协同作用提高颗粒的分散性; 当pH=8、TMAH加入量为0.75wt%时, 复合浆料分散稳定, 喷雾干燥制备的SiC/纳米TiN复合粉体流动性好, 且分布均匀.     

化学镀法制备纳米Cu/Al复合粉末

为了改善超细铝粉的表面易氧化问题和微米级铝粉对推进剂的热分解催化作用不明显现象,以对推进剂具有良好催化作用的纳米Cu包覆金属Al表面.采用化学镀铜法对微米级铝粉表面进行镀覆,制备出纳米Cu粒子在超细Al颗粒表面包覆完整的Al-Cu核壳式复合粉末,并利用正交实验优化镀液组分及镀覆工艺条件.利用XRD、SEM、EDX等仪器,对复合粉末的形貌、物相结构及表面成分进行分析,结果表明铝粉表面包覆一层致密的纳米铜层,这种纳米层是由粒度约为18.83nm的晶态析出的纳米铜组成.