酶解木质素/炭黑复合补强体系对丁腈橡胶的补强性能

采用球磨法、气流粉碎法、喷雾干燥法分别处理酶解木质素(EHL),其中气流粉碎酶解木质素的比表面积最大,达到6.311m2/g,但仍然远低于炭黑N660的比表面积。将3种预处理方法制备的酶解木质素分别与炭黑对丁腈橡胶(NBR)进行复合补强,发现气流粉碎EHL的比例为50%的硫化胶的力学性能最优:拉伸强度、扯断伸长率比球磨法的分别高出17.28%,11.11%。该硫化胶的拉伸强度(20.44 MPa)、撕裂强度,比纯炭黑/NBR的分别略降低22.96%,12.03%;而扯断伸长率则提高28.50%,胶料仍具有优良的力学性能。但是随着复合补强体系中酶解木质素比例的逐步提高,NBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度都呈下降趋势。     

B4C超细粉末的制备及烧结

采用气流粉碎对B4C粗粉（比表面积0.52m^2/g，中位粒径20.4μm)进行了一系列粉碎实验，研究了气流粉碎次数，成形压力和烧结温度对烧结密度的影响。结果表明，当粉碎次数达到3次后，可获得＜1μm的B4C超细粉末。经过4次气流粉碎的B4C超细粉末的比表面积为2.53m^2/g，中位粒径为0.56μm；该粉末分别于2200和2250℃无压烧结1h，其烧结密度分别达到理论密度的78．6％ 82．5％，平均晶粒尺寸分别为28和50μm，抗压强度分别为390和555MPa。     

颗粒粒径对Diamond/Cu-Cr复合材料组织与热物性能的影响

采用压力融渗的方法制备了高金刚石体积分数的Diamond/ Cu-Cr复合材料.研究了金刚石粒径对复合材料热导率的影响,并依据理论模型计算了界面热阻值.实验结果显示,金刚石颗粒平均粒径分别为40μm,100μm,200μm的Diamond/Cu-Cr复合材料的热导率依次增高,与理论模型计算结果一致.其中,颗粒粒径为200μm的Diamond/Cu-Cr复合材料的热导率达到736.15W/mK.当金刚石的颗粒粒径增大时,其比表面积降低,由于金刚石与基体合金接触的表面热阻高,减少金刚石表面积有助于提高复合材料的热导率.但是,当金刚石的颗粒粒径增大到一定程度时,复合材料二次加工的难度增大,表面质量降低,对工业应用造成困难.     

高能球磨对片状银粉的改性研究

采用高能球磨工艺,利用激光粒度仪、扫描电子显微镜、BET吸附等测试手段,研究了由化学法制备出的片状银粉在进一步细化过程中,银粉随球磨工艺参数的改变而变化的情况,讨论了不同球磨时间和不同分散剂对银粉粒度、形貌、比表面积等性能的影响.结果表明:球磨20h,使用无水乙醇作为分散剂,可制得平均粒径为2.5μm、比表面积为2.9m2/g的超细片状银粉,满足电子浆料的使用需求.     

高频等离子体法制备纳米三氧化二锑

以普通三氧化二锑为原料,采用高频等离子体为热源,经高温加热和骤冷工艺,得到纳米三氧化二锑粉,对制备的粉体进行化学成分、比表面积、粒径、物相和形貌等测试。结果表明,采用高频等离子法制备的纳米三氧化二锑为立方晶系,粉体颗粒为球形,平均粒径为30 nm,比表面积为90.9 m2/g。     

液体介质对高能球磨制备W-TiC纳米复合粉体的影响

采用高能球磨法制备了W-TiC纳米复合粉体,分别采用无水乙醇、四氯化碳和甲苯作为球磨液体介质,并改变液体介质比,研究其对复合粉体球磨过程的影响,并对球磨后粉体的晶粒尺寸、晶格畸变、颗粒形貌以及比表面积进行测定和分析讨论。结果表明,球磨过程中适量的液体介质可以有效地改善粉体团聚、结块以及黏壁现象,提高出粉率。粉体的比表面积随着液体介质比的增加先增大后减小,无水乙醇的液体介质比为2时,球磨后粉体的比表面最大(2.3m2/g),颗粒形状近似于球形,平均粒径100nm,每个颗粒为多晶结构;液体介质的种类对粉体比表面影响较小;添加液体介质对粉体的晶粒细化有利。     

CIO纳米粉体制备方法的研究

研究了CIO纳米粉体的制备.以4N的In、HCl、CuCl2·2H2O、Li2CO3、CuCl等试剂为原料,采用固相法、阳离子交互反应法、化学共沉淀法制备CIO纳米粉体.通过TG-DTZ、CRD、SEM、TEM、BET等现代分析测试手段对制备的粉体进行表征.结果表明,目相法制备的粉体晶粒粒径为1μm,比表面积为3.53m2/g;阳离子交互反应击制备的粉体晶粒粒径为30.032nm,比表面积为27.4m2/g;化学共沉淀法制备的粉体团聚少、分散性好,晶粒粒径为27.815nm、比表面积为42.06m2/g,较前2种方法具有优势.     

碳化硼粒度对无压浸渗高体分铝基复合材料微观组织和力学性能的影响

选用平均粒度为2μm和38μm的碳化硼颗粒,分别制备100%(质量分数) 38μm、20%(质量分数) 2. 0μm+80%(质量分数) 38μm和100%(质量分数) 2. 0μm的碳化硼预制体,以无压浸渗法制备三种高体分B_4C/Al复合材料,研究碳化硼颗粒对复合材料的物相组成、微观组织和力学性能的影响。结果表明,三种复合材料均由Al、B_4C、Al_3BC、AlB_2和富Fe-Mn相组成。当增强相完全为大颗粒碳化硼时,复合材料内部碳化硼均匀分布于铝基体,此时界面反应程度较弱,界面产物AlB_2和Al_3BC呈随机分布的特征,且复合材料的硬度和抗弯强度分别为23. 2HRC和406 MPa。由于小颗粒碳化硼具有较高的比表面积,其与熔融状态的铝合金(以下简称"熔铝")实际接触面积较大,使得两者之间发生剧烈的界面反应。因此,当增强相中引入20%(质量分数)小颗粒碳化硼时,复合材料内铝基体消耗量增加,大颗粒碳化硼仍近乎均匀分布,颗粒间组织表现为剩余的细颗粒B_4C和铝均匀分布于界面产物内。由于初始增强相体积分数和陶瓷相界面产物含量均增加,复合材料的硬度提升至40. 02HRC,抗弯强度略有提升(425 MPa),但应变量有所降低。当增强相完全为小颗粒碳化硼时,剧烈的界面反应大量消耗铝合金基体,使得Al_3BC和AlB_2成为B_4C/Al复合材料的主要物相,微观组织呈现为剩余的小颗粒B_4C和铝均匀分布于陶瓷相基体内,复合材料硬度提升至56. 8HRC。然而,由于小颗粒碳化硼在高温烧结过程中存在封闭微孔缺陷且这些缺陷将保留于复合材料内,使得复合材料的弯曲强度降低至248 MPa。     

TiO2/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

本文以氧化石墨烯和钛酸丁酯为原料,利用水热法一步制备了TiO2/石墨烯复合光催化材料,研究了氧化石墨烯用量、反应温度、反应时间对TiO2/石墨烯复合材料光催化活性的影响。采用XRD,SEM,TEM和氮气吸附-脱附实验(BET)对复合光催化材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征。结果表明,本实验最佳条件是:氧化石墨烯1mg,制备温度为180℃,反应时间为16 h。产物中的TiO2为锐钛矿晶型,其平均粒径约为18 nm。复合材料的比表面积为170m2/g,平均孔径为12.45 nm。在可见光照射(λ>420nm)下以TiO2/石墨烯为光催化剂对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)进行光催化降解,其光催化活性明显高于相同条件下制备的TiO2。     

片状锌粉表面复合改性剂的研究

利用干式高能球磨法制备片状锌粉,采用正交实验法研究不同球磨助剂配方对球磨锌粉中位粒径d50、松装密度和水面遮盖率的影响,确定最佳复合助剂配方。结果表明,在加入硬脂酸、棕榈酸、硬脂酸锌、聚乙二醇的最佳质量分数分别为2.5%、0.3%、0.3%、0.1%的最优复合助剂配方条件下,制得片状锌粉颗粒的中位粒径d50为13.12μm,松装密度为0.934 8 g/cm3,水面遮盖率为2 280.2 cm2/g;过程中没有新相产生,锌粉颗粒得到有效包覆。     

燃烧合成氮化硅粉体的超细粉碎

采用燃烧合成氮化硅原始粉料,用球磨的方法进行颗粒超细粉碎,探讨了球磨时间与粉料粒度的关系。结果表明,随着研磨时间的增长,平均粒径减小,但研磨时间的延长到一定时,粒径基本不再减小。该粉料经过24h的球磨后,其平均粒径可降低一个量级,由微米级细化到亚微米级0.5μm左右。粒度分布由原来双峰分布变成了狭窄的单峰分布,颗粒细而均匀。测试了粉体超细粉碎前后的粒度及比表面积,并对其形貌进行了显微形貌观察,讨论了超细过程中的一些现象,对不同球磨机的研磨效果进行了对比。     

新型多孔氧化物球形粉末的雾化反应法制备

采用新颖的雾化反应法制备出新型多孔ZrO2、ZrO2(Y2O3)、Al2O3、SnO2球形粉末。通过对产物表征表明:目前制备的上述氧化物粉末颗粒平均粒径Doxides<3μm,颗粒球形度好,球表面光滑。球形颗粒有三种显微结构:均匀多孔结构;核心疏松;外层致密多孔结构;空心多孔结构。煅烧后多孔氧化物球形粉末的比表面积温度分别为,c-ZrO2(700℃):～31.0 m2/g,t-ZrO2(Y2O3)(600℃):～34.9 m2/g,α-Al2O3(1 200℃):～170 m2/g。     

超细木炭粉的制备及其性能

以中值粒径为287μm的粗木炭粉为原料,以不锈钢球为磨介,采用球磨粉碎法制备超细木炭粉;优化双向旋转球磨机的工作参数;测试和表征粗木炭粉和超细木炭粉的粒径分布、比表面积和微观形貌;研究炭粉超细化对其碘吸附值以及无硫黑火药热分解性能的影响。结果表明:以直径为10 mm的不锈钢球为磨介,双向旋转球磨粉碎机制备超细木炭粉的最佳工作参数为:磨球体积与筒体容积之比为0.7、球料质量比为10∶1、球形筒体转速为120 r/min、搅拌器转速为80 r/min、粉碎时间为6 h;采用最佳工作参数制备的超细木炭粉粒径约为2.30μm,粒径分布较窄,比表面积可达到852.01 m~2/g;超细木炭粉的碘吸附值可达到1 049 mg/g,更易于吸附小分子杂质;相比于粗木炭粉,以超细木炭粉制备的无硫黑火药的热分解温度降低了30℃左右,热分解放热峰温度降低了50℃左右,细化炭粉粒径能够有效提升无硫黑火药的点火性能。     

高能球磨对片状银粉的改性研究

采用高能球磨工艺，利用激光粒度仪、扫描电子显微镜、BET吸附等测试手段，研究了由化学法制备出的片状银粉在进一步细化过程中，银粉随球磨工艺参数的改变而变化的情况，讨论了不同球磨时间和不同分散剂对银粉粒度、形貌、比表面积等性能的影响。结果表明：球磨20h，使用无水乙醇作为分散剂，可制得平均粒径为2．5μm、比表面积为2．9m^2／g的超细片状银粉，满足电子浆料的使用需求。     

SiC颗粒整形对高体分铝基复合材料力学性能的影响及有限元模拟

采用流化床气流磨法对平均粒径为65μm的国产磨料级碳化硅(SiC)颗粒进行整形,然后采用无压浸渗法制备高体分SiC_p/Al复合材料,研究颗粒整形对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:经整形处理的SiC颗粒更趋近于球形,平均粒度降至52μm,堆积密度由1. 577 g/cm~3提升至1. 846 g/cm~3,复合材料中SiC颗粒体积分数从53. 27%提升至61. 09%,这是复合材料力学性能提升的主要原因。相应地,材料抗弯强度从376 MPa提升至431 MPa,弹性模量从196 GPa提升至219 GPa,材料抵抗微小变形的能力更强。有限元分析结果表明,整形态复合材料在受力过程中应力和应变分布更均匀,局部应力集中现象不显著。     

B4C超细粉末的制备及烧结

采用气流粉碎对Ｂ_４Ｃ粗粉（比表面积０．５２ｍ^２／ｇ,中位粒径２０．４μｍ）进行了一系列粉碎实验,研究了气流粉碎次数、成形压力和烧结温度对烧结密度的影响．结果表明,当粉碎次数达到３次后,可获得＜１μｍ的Ｂ_４Ｃ超细粉末．经过４次气流粉碎的Ｂ_４Ｃ超细粉末的比表面积为２．５３ｍ^２／ｇ,中位粒径为０．５６μｍ;粉末分别于２２００和２２５０℃压烧结１ｈ,其烧结密度分别达到理论密度的７８．６％和８２．５％,平均晶粒尺寸分别为２８和５０μｍ抗压强度分别为３９０和５５５ＭＰａ．     

新型Ti_3AlC_2-Al_2O_3/TiAl_3复合材料的组织结构与性能

利用Al-TiO2-TiC体系,通过机械球磨和反应热压制备出Ti3AlC2与Al2O3两相原位内生成增强TiAl3金属基复合材料。借助DSC、XRD、SEM和TEM研究了复合材料的反应机制、显微组织、力学性能及抗氧化性能。结果表明,球磨50h后的复合粉末经1 250℃/50 MPa保温10min烧结后可得到组织均匀细小且致密的Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料,其密度、维氏硬度、室温三点弯曲强度、断裂韧性及压缩强度分别为3.8g/cm3、8.4GPa、658.9 MPa、7.9 MPa·m1/2和1 742.0 MPa,1 000℃的高温压缩强度为604.1 MPa。Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料的增韧机制主要包括Ti3AlC2和Al2O3颗粒的剥离、Ti3AlC2相导致的裂纹偏转和桥接以及Ti3AlC2颗粒的变形及层裂。Ti3AlC2-Al2O3/TiAl3复合材料在700~1 000℃温度区间内生成的氧化层虽不致密,但仍表现出优异的抗高温循环氧化性能。     

机械活化燃烧合成SiC粉体的研究

以硅粉和碳黑为初始原料, 通过机械活化和化学活化预处理, 实现了Si-C体系在较低温度下燃烧合成SiC. 采用XRD、SEM和EDS等手段, 分析了合成产物的相组成和微观结构特征. 结果表明: 机械活化预处理可使燃烧反应诱发温度降低至1050℃, 合成SiC粉体的比表面积为4.36 m²/g, 平均粒径<5μm.     

复合外加剂对高能球磨法制备铜金粉的影响

为研究复合外加剂对高能球磨法制备铜金粉的影响,采用正交试验法,研究不同外加剂配方对高能球磨法制备的铜金粉的颗粒粒径、水面遮盖率的影响。结果表明:加入硬脂酸、棕榈酸和十二烷基苯磺酸钠的最佳质量分数分别为1.2%、0.3%、0.1%,制得的出料粉体粒径d50=9.95μm,水面遮盖率为4 936.31 cm2/g。     

煅烧法制备亚微米氧化铝粉体

以氢氧化铝为原料,将其酸洗预处理在1 200、1 250、1 300、1 350℃煅烧,球磨获得α氧化铝。研究发现:酸洗预处理可以减小氢氧化铝原料中的氧化钠和产物中氧化钠杂质的质量分数,提高最终α相的转化率。煅烧温度影响产物的比表面积,煅烧温度为1 300℃时,制备的α氧化铝具有较高的反应活性,相转化率高达95%。产物球磨6 h后的粒径能达到0.73μm,属于亚微米范围。