表面活性剂对纳米氧化物分散稳定性的影响

采用分光光度计研究了表面活性剂对纳米Al2O3颗粒在电刷镀液中分散稳定性的影响.试验结果表明,表面活性剂聚乙二醇2000,磷酸二氢钠,乙酸铵,聚羧酸铵和柠檬酸三铵的添加对纳米Al2O3粒子在特快镍电刷镀液中的分散稳定效果不同,其中柠檬酸三铵的分散效果在单一表面活性剂中效果最佳,而表面活性剂的复合添加,分散稳定效果更好.电刷镀层显微硬度结果表明,添加表面活性剂不仅能提高纳米粒子的分散稳定性,而且能提高纳米电刷镀层的显微硬度.     

纳米金刚石悬浮液制备的研究进展

纳米金刚石兼具纳米颗粒和超硬材料的性质,是一种具有重要应用前景的新材料.但是纳米金刚石容易团聚,其悬浮液的分散稳定性差,这是纳米金刚石一直没有得到广泛应用的重要原因.本文将从纳米金刚石悬浮液的分散原理和制备方法两个方面进行综述介绍纳米金刚石悬浮液制备的研究进展.     

复合化学镀几个关键工艺因素研究

为使化学镀镍-磷合金镀层具有更高的硬度,进一步提高其耐磨、耐蚀的性能,利用化学复合镀技术制备出镍-磷-纳米Al2O3复合镀层,并研究了pH值、温度、固体颗粒含量等几个关键工艺因素对镀液的稳定性、镀速和镀层磷含量的影响,特别是对固体颗粒的分散方法进行了较深入的研究.结果表明,在合适的工艺条件下,即当镀液的pH值为4.4～4.6,施镀温度(90±2)℃,颗粒含量12～14g/L,采用机械搅拌加超声波分散,机械搅拌转速200～250r/min,超声波分散频率40kHz时,可获得性能良好的复合镀层.     

纳米颗粒对镍刷镀层组织及性能的影响

应用纳米复合电刷镀技术制备了纳米氧化铝/镍复合镀层,采用透射电镜、XPS等现代分析技术和性能评价手段研究了纳米颗粒对镍刷镀层组织和性能的影响.结果表明:纳米颗粒在复合刷镀层中弥散分布、粒度均匀,与基质镍金属以化学键结合;纳米颗粒增加了基质金属的成核率,细化了镀层组织,显著提高了刷镀层的硬度和耐磨性.与镍金属刷镀层相比,复合刷镀层硬度和耐磨性分别提高0.5倍和1.5倍以上.复合刷镀层的组织特征合理地解释了纳米颗粒对其性能影响的机理.     

纳米A12O3/2024铝基复合材料的显微组织及力学性能

利用球磨预分散一搅拌铸造法制备纳米Al2O3/2024复合材料,并对所制备的铝基复合材料进行了显微组织及力学性能的研究.结果表明,经球磨预分散后,纳米颗粒团聚现象明显消除,纳米Al2O3呈单颗粒分散于Al粉表面;复合粉体添加法有效避免了超细增强颗粒和基体润湿性差和分散性较差的问题,实现纳米Al2O3颗粒均匀弥散分布于基体合金中;纳米Al2O3颗粒的加人显著提高基体合金的力学性能.与传统搅拌铸造相比,所制备的Al2O3/2024复合材料的抗拉强度、屈服强度和显微硬度分别提高了58％、59％和16％.     

钯/多壁碳纳米管作为直接甲醇燃料电池阳极材料

将Pd纳米颗粒负载在功能化的多壁碳纳米管(MWCNTs)上制备出Pd/MWCNTs催化剂.应用TEM、XRD对其进行表征,并利用循环伏安(CVs)、时间电流法检测其对碱性溶液中甲醇的催化活性.结果表明,Pd纳米颗粒高分散在功能化的多壁碳纳米管上,在碱性溶液中Pd/MWCNTs催化剂对甲醇显出了高的催化活性和稳定性.     

水性UV聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅复合材料的制备及涂膜性能

目的 制备光固化水性聚氨酯改性丙烯酸酯/二氧化硅（WPUA/SiO2）复合材料,提高水性光固化聚合物材料的涂膜性能。方法 制备含双键官能化的二氧化硅纳米粒子,将其引入到制备的可光固化聚氨酯改性丙烯酸酯乳液体系中,制备水性UV固化WPUA/SiO2复合乳液,研究复合材料制备方法,分析体系中官能化二氧化硅纳米粒子的分散稳定性及其对涂膜形貌、透光性、硬度等性能的影响。结果 由于WPUA和官能化二氧化硅纳米粒子均含有C==C,所制备的WPUA/SiO2复合材料可以用UV光进行固化,官能化二氧化硅纳米颗粒由于表面存在有机分子链,与水性聚氨酯改性丙烯酸酯相容性提高,使得二氧化硅纳米颗粒掺杂量达到10％（质量分数）时可存储稳定性达30天以上。固化后涂层的透光性和力学性能明显提升,涂层铅笔硬度达到3H,粘附性为1级,抗冲击强度大于50 kg?cm。结论 制备的WPUA/SiO2复合体系具有良好的稳定性,改性纳米粒子的掺杂对水性UV固化聚氨酯改性丙烯酸酯的力学性能有明显改善,且可提高复合涂层的透光性。     

纳米铂修饰钯系涂层钛阳极的研究

采用纳米铂修饰获得PdO-Pt/Ti电极,同时也制备了PdO/Ti电极作为对比.研究表明,所制备的PdO-Pt/Ti涂层是由氧化钯和金属铂组成的复合涂层.纳米相铂颗粒分散在PdO涂层中,起到明显的提高表面粗糙度和表面活性面积的效果.由于采用高耐蚀的金属铂修饰,使新电极的强化寿命提高10倍以上.纳米铂修饰PdO/Ti电极可以使其电催化性能和稳定性都得到明显提高.     

纳米WC/PTFE镍基复合电刷镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

针对单一纳米颗粒电刷镀镀层综合性能存在的不足,利用电刷镀技术在45钢基材上制备含纳米WC和PTFE的镍基复合镀层。采用扫描电子显微镜观察电刷镀复合镀层的表面形貌和显微结构,球盘式摩擦磨损试验机测试其干摩擦条件下摩擦磨损性能,在pH=4浓度为0.05mmol/L的硫酸溶液中进行耐腐蚀性试验。结果表明:在镀液中添加不同含量纳米粒子,可以不同程度填补粒子之间的空缺,使镀层表面平整、光滑;含纳米WC和PTFE镍基复合镀层的耐磨损和耐腐蚀性能强于纯镍基镀层和45钢基体,这是由于纳米粒子细晶强化和弥散强化所致;当含1.5g/L纳米WC与7g/L纳米PTFE乳液的复合镀层耐磨损性能最佳;含1g/L纳米WC与5g/L纳米PTFE复合镀层的耐腐蚀性能较纯镍基复合镀层提高一倍;45钢的磨损机制是粘着磨损,纯镍基镀层的磨损机制是剥层磨损,纳米WC/PTFE镍基复合镀层的磨损机制是磨粒磨损。     

纳米SiC对高频脉冲电沉积Ni镀层性能的影响

目的研究纳米Si C颗粒对Ni镀层的摩擦性能、显微硬度等的影响。方法采用高频脉冲电沉积技术制备了Ni/纳米Si C复合镀层,通过调整占空比实现了纳米Si C颗粒呈梯度分布。采用拉伸法测量了镀层的结合强度。通过摩擦磨损试验研究了Ni/纳米Si C复合镀层的摩擦系数和耐磨性能。采用纳米压痕测量了梯度镀层截面显微硬度和弹性模量的分布。结果纳米Si C颗粒呈梯度分布的镀层的结合强度超过40 MPa,而非梯度的仅为19 MPa。含质量分数为1.5%纳米Si C颗粒的镀层的摩擦系数约为0.26,而纯镍镀层的约为0.40,且含纳米Si C颗粒的镀层的磨痕宽度小且浅。纳米Si C颗粒呈梯度分布的复合镀层的表层显微硬度为6.0 GPa,弹性模量为250 GPa,而靠近界面处的显微硬度为1.9 GPa,弹性模量为160 GPa。结论纳米Si C颗粒呈梯度分布的镍镀层的结合强度明显高于非梯度镀层的。随纳米Si C颗粒含量的增加,镍镀层的耐磨性能增加,摩擦系数降低,且纳米压痕显微硬度和弹性模量也相应的增加。     

Colored nanoparticles dispersions as electronic inks for electrophoretic display

Phthalocyanine green (CuPcCl) nanoparticles was successfully prepared by anti-solvent recrystallization method and combined with in situ modification to improve the electrophoretic properties and dispersion ability in organic medium. The produced particles were characterized by SEM, FT-IR and ζ-potential test. It was found that the particles exhibited 120 nm with spherical shape and narrow size distribution when the modifier was mixture of CTAB and PVP. Sedimentation ratio of the prepared CuPcCl particles in tetrachloroethylene was nearly down to zero within 30 days and the ζ-potential was 26.8 mV. In addition, stable TiO₂/C₂Cl₄ dispersion was prepared by coated TiO₂ surface with trimethoxyoctylsilane. The sedimentation ratio of the modified TiO₂ was nearly 7.6% within 30 days, and the ζ-potential value was ?28.9 mV. The particle size was about 300 nm with spherical morphology. The results demonstrated that green CuPcCl and white TiO₂ dispersions were suitable as electronic ink and showed potential value in the application of electrophoretic display.     

镧助剂对Pd/Al_2O_3催化剂性能的影响

一氧化碳(CO)-亚硝酸甲酯(MN)气相氧化偶联合成草酸二甲酯(DMO)的反应是煤制乙二醇的关键转化步骤,现用的Pd/Al_2O_3催化剂中钯负载量高达1%。在催化剂制备过程中添加不同助剂,用催化燃烧热阻型检测系统考察其对合成反应的催化性能影响。表征分析表明,镧助剂可改善钯在载体上的分散;当La_2O_3/Al_2O_3=14 mg/g时,La_2O_3在载体表面以单层分散,制成的催化剂中钯分散性最好。性能评价结果显示,载钯量0.2%的催化剂具有较好的稳定性,在优化反应条件下,其性能甚至优于工业催化剂。     

石墨烯在PAO基础油中的摩擦学性能

为了改善石墨烯在润滑油中的分散稳定性,利用一种高分子量丁二酰亚胺（分散剂A）辅助石墨烯分散于聚α-烯烃（PAO4）基础油中,采用紫外-可见分光光度法对其分散稳定性进行了监测,并使用UMT-3多功能摩擦试验仪和ContourGT-K型三维轮廓仪考察了石墨烯/PAO4分散液的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）对磨痕表面的形貌和元素组成进行定性和定量分析。结果表明：分散剂A可有效提高石墨烯在PAO4中的分散稳定性,加入分散剂A后,石墨烯/PAO4分散液静置一周后的相对浓度为0.667,是未加分散剂的分散液的7.8倍;石墨烯作为润滑油添加剂能显著提升摩擦磨损性能,添加0.8 mg/mL的石墨烯和质量分数为0.2%的分散剂A,跑合期从670 s缩短至250 s,磨损体积减少了55%。     

油管断裂失效分析

采用金相分析、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和荧光分析法等检测了油管断口形貌和成分,综合分析讨论了油管断裂的原因.结果表明,失效油管材质符合N80钢的标准化学成分,油管断裂属于疲劳断裂,裂纹源为油管内壁上的点蚀坑.     

Effect of Carbon Nanotube Dispersion on Mechanical Properties of Aluminum-Silicon Alloy Matrix Composites

This study has been carried out to reinforce the commonly believed fact that the dispersion of carbon nanotubes in a composite has a profound effect on the properties of the composite. In this study, ball milling was carried out using two different parameters to obtain distinctly different degrees of dispersion of carbon nanotubes (4 wt.%) in Al-9 wt.% Si powders. Composite disks, 80 mm in diameter, having good and bad dispersions of carbon nanotubes were obtained by hot pressing. Optical micrographs and Raman spectroscopy images showed the presence of larger carbon nanotube clusters in the bad dispersion sample. Transmission electron microscopy images confirmed the presence of large clusters in the bad dispersion sample, while the good dispersion sample showed individual carbon nanotubes in the Al matrix. Nanoindentation results indicated a 41% increase in the hardness and a 27% increase in the elastic-to-plastic work ratio, while compression tests indicated a 185% increase in compression yield strength and a 109% increase in fracture strength with improvement in carbon nanotube’s dispersion.     

N80油管激光合金化层的组织及性能研究

在N80油管表面预置Ni-Cr-Ti-B_4C合金粉末.通过激光处理获得与基体完全冶金结合的合金化层.利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针显微分析仪和显微硬度计对合金化层的组织、相结构及显微硬度进行了测试分析,利用电化学测试系统测试了合金化层的耐蚀性.结果表明,激光合金化区主要由TiC、TiB_2颗粒、α-(Fe,Ni,Cr)同溶体组成;合金化区与基体结合致密、组织细小、合金化元素分布均匀;与基体相比,合金化层硬度比基体提高2～3倍,耐蚀性也得到很大改善.     

Use of polymeric ionic liquids as stabilizers in the synthesis of polypyrrole organic dispersions

Polypyrrole dispersions in several organic media were synthesized by using polymeric ionic liquids (PILs) both as steric stabilizers and as phase transfer agents. Firstly, PPy aqueous dispersions were prepared by polymerizing pyrrole in the presence of poly(1-vinyl-3-ethylimidazolium bromide) as steric stabilizer. By addition of different salts: lithium triflate, bis(trifluoromethane)sulfonimide lithium salt, bis(pentafluoroethane)sulfonimide lithium salt, dodecylbenzenesulfonic acid sodium salt and p-toluene-4-sulfonic acid monohydrate, the polymeric stabilizer becomes hydrophobic, precipitating in water and trapping the PPy dispersed microparticles inside. Polypyrrole organic dispersions were obtained by dispersion of the corresponding powders in a variety of organic solvents such as methanol, N,N-dimethylformamide (DMF), acetone, tetrahydrofurane (THF), butanone and toluene. The dispersability or non-dispersability of the PPy powders in each of the organic solvents depended on the nature of the added coagulating salt. Characterization of the PPy organic dispersions by photon correlation spectroscopy and atomic force microscopy (AFM) showed individual particles with sizes between 100 and 400 nm. After casting the organic dispersions, the films showed a granular nanostructured surface and electrical conductivity values as high as 10⁻¹ S/cm.     

Physicochemical characteristics of the internal nitriding of multicomponent alloys

Internal nitriding is the saturation of the deep layers of an alloy with nitrogen, which produces a structure composed of disperse nitride particles distributed in a solid solution. This distinguishes internal nitriding from conventional nitriding where a continuous nitride zone is formed in the surface layer. Therefore, internal nitrogenization, as in other processes of alloy saturation with implantation elements (e.g., internal oxidation), ensures the disperse strengthening of the alloy. The degree of strengthening is dependent on the amount and dispersion of the evolved nitrides and is associated with their thermodynamic stability and coagulation resistance. The study of the characteristics of internal nitriding of multicomponent alloys is of interest.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 2, pp. 2 – 9, February, 1995.     

CeO2纳米粒子抛光液分散稳定性及其化学机械抛光特性研究

目的制备性能优良的CeO_2纳米粒子抛光液。方法通过使用不同种类及不同浓度的分散剂制备了一种良好的CeO_2纳米粒子抛光液,采用激光粒度仪,紫外可见分光光度仪等对其进行了表征,进而研究了其在石英玻璃片化学机械抛光中的特性。结果不同分散剂的分散作用不同,且分散剂的浓度直接影响分散效果。离子型分散剂主要通过静电稳定作用实现抛光液的分散稳定,而非离子型分散剂则通过空间位阻作用实现抛光液的分散稳定。阴离子型分散剂与非离子型分散剂的分散稳定效果明显强于阳离子型分散剂,而阴离子型分散剂与非离子型分散剂混合复配后的分散稳定效果又强于单一分散剂的效果。结论混合复配型分散剂配制的CeO_2纳米粒子抛光液静置72 h后仍分散均一稳定,基本可以满足抛光液分散稳定性能的要求。配制的CeO_2纳米粒子抛光液在石英玻璃化学机械抛光中主要通过纳米粒子的吸附作用实现材料的去除,抛光后的石英玻璃表面无划痕,表面粗糙度可以达到10 nm左右,有效提高了石英玻璃的抛光质量。     

表面活性剂对Ni-P-Al2O3复合镀层性能的影响

目的 改善Ni-P-纳米Al2O3复合镀层的均匀性,提高其耐蚀性能.方法 采用化学镀法在Q235钢表面制备Ni-P纳米Al2O3复合镀层,分析纳米Al2O3添加量(0～10g/L)对镀层形貌的影响.施镀过程中选用不同种类的表面活性剂来分散纳米Al2O3,通过XRD分析镀层的相组成,采用SEM、EDS研究镀层形貌和成分,通过测量施镀前后纳米Al2O3的Zeta电位来研究非均一镀液的稳定性和纳米粒子的分散性能,利用电化学阻抗手段研究镀膜样品在3.5％NaCl水溶液中的耐蚀性能,从而分析镀液中表面活性剂的种类和用量对复合镀层的影响.结果 随着镀液中纳米粒子添加量的增加,镀层中Al2O3含量先增加后趋于稳定,同时镀层表面纳米Al2O3团聚现象也随之加剧.添加一定量表面活性剂之后,镀层变得均匀,纳米粒子团聚减少,其中阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)在低浓度下就能对纳米Al2O3分散产生显著作用,而阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)需在较高浓度下才能达到相似效果.结论 当镀液中阴离子表面活性剂用量为1.25cmc,Al2O3添加量为6g/L时,镀层最为均匀,且样品在3.5％NaCl水溶液中耐蚀性能最好.