纳米颗粒形状、尺寸、含量及颗粒级配对炸药悬浮液粘度影响的DPD模拟

采用耗散粒子动力学(DPD)模拟技术研究了纳米颗粒形状、尺寸、含量以及颗粒级配等因素对悬浮液体系粘度的影响。模拟结果显示,在纳米颗粒低含量情况下,纳米颗粒形状的影响基本可以忽略。随着纳米颗粒含量增加,悬浮液粘度也会随之上升;对于相同含量的纳米颗粒而言,尺寸越小,悬浮液粘度越大;添加纳米颗粒的行为不会改变基液粘度与温度之间的依赖关系;含量相同情况下,两种不同尺寸的纳米颗粒进行颗粒级配可以有效调整体系粘度。通过引入纳米颗粒溶剂化效应修正了传统的爱因斯坦粘度公式,将颗粒尺寸与含量的影响归于一个模型之中。该模型的修正使爱因斯坦粘度公式可以有效预测从纳米尺度到微米尺度的悬浮液粘度。     

几种纳米氧化铝的红外消光性能研究

利用傅里叶变换红外光谱仪在中型烟幕试验柜中,对八种α型和γ型纳米氧化铝粉体气溶胶在3~5μm与8~14μm波段的红外消光特性进行了测试对比。利用KBr压片法测试了样品的红外光谱,给出了样品的晶型、平均粒度和比表面积等特征数据。实验结果表明,纳米氧化铝对红外具有良好的消光作用。纳米氧化铝气溶胶在3~5μm和8~14μm波段的最大质量消光系数分别为1.798m2·g-1和1.940m2·g-1;γ型纳米氧化铝的红外平均透过率普遍小于α型;比表面积越大、纳米氧化铝粒子平均直径越小对红外的消光性能就越显著。     

镍纳米晶体的微波辅助polyol法可控合成与表征

通过微波辅助polyol法合成多种形态的镍纳米晶体,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)分析样品的结构和微观形貌,使用振动样品磁强计(VSM)研究镍纳米晶体的磁性能。XRD结果显示,样品为面心立方结构;TEM结果显示通过控制实验条件,可以得到单分散的球状、链状、头发状镍纳米晶体。VSM分析结果,表明头发状镍纳米晶体具有典型的铁磁性。     

TiAl合金纳米粉末的自悬浮定向流法制备

采用自悬浮定向流方法制备了TiAl合金纳米粉末,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子能谱仪(EDS)对TiAl合金纳米粉末进行表征,并考察熔球蒸发温度对纳米粉末结构的影响。结果表明,TiAl合金纳米粉末基本上呈球形,平均颗粒尺寸小于100 nm,Ti/Al原子比(43:57)接近设计值(48:52),主要成分为Ti3Al相。TiAl合金纳米粉末的颗粒尺寸和相组成受蒸发温度影响。     

微/纳米含能薄膜材料的制备与应用研究

采用物理气相沉积(PVD)技术研制了钝化太安炸药薄膜,对薄膜的微观结构和颗粒粒度进行了分析,对颗粒粒度与薄膜爆轰波稳定传播临界尺寸的关系进行了探索。结果发现颗粒粒度影响着薄膜的性质,构成炸药薄膜的颗粒粒度由微米级转化为纳米级将会缩小炸药薄膜的临界尺寸,有利于爆炸元件的微小型化。提出了含能薄膜材料向纳米化发展的方向。     

落锤冲击加载下炸药基体内不同粒度AP颗粒破碎特征

为研究炸药基体内不同粒度高氯酸铵(AP)颗粒在落锤冲击加载下的破碎特征,用中粒径为6~8,130,300μm的AP制备了三种AP/HTPB样品,用落锤冲击加载损毁样品。回收冲击试验后样品,用扫描电镜(SEM)研究AP颗粒的破碎特征。分析炸药基体内不同粒度AP颗粒在落锤冲击加载下的破碎特征。结果表明,冲击加载后,三种样品内的AP颗粒均发生脆性破裂,部分晶体上清晰可见剪切带现象,且粒度越大颗粒破碎越严重。破碎后AP颗粒尺寸均在10~100μm,最小颗粒小于10μm。结合材料剪切理论、AP颗粒破碎特征和破碎尺度,可推断:在落锤冲击下AP颗粒由于样品内部的剪切作用发生脆性断裂,且AP颗粒破碎尺度特征与材料剪切现象中的剪切带尺寸特征相类似。     

ZnO纳米陶瓷的I-V特性

采用连续成型工艺压制纳米ZnO素坯,常压烧结制备了高密度纳米ZnO陶瓷。场发射扫描电镜显示,纳米ZnO陶瓷体微观组织紧密、晶粒尺寸和密度分布均匀。在小电流区测定了纳米ZnO陶瓷的I-V曲线。结果表明,高密度纳米ZnO陶瓷具有良好的非线性伏安特性,其非线性系数高于传统的ZnO陶瓷。     

表面活性剂对CoFe2O4纳米颗粒结构和磁性的影响

以1,2-十六烷二醇(HDD)作为表面活性剂,采用热分解方法制备CoFe_2O_4纳米颗粒。利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计对CoFe_2O_4纳米颗粒的结构、表面形貌和磁性进行分析,研究HDD对CoFe_2O_4纳米颗粒的结构和磁性的影响。结果表明,通过HDD的加入,可提高CoFe_2O_4纳米颗粒的分散性,调控CoFe_2O_4纳米颗粒的形状和尺寸。随着CoFe_2O_4纳米颗粒尺寸的减小,样品的矫顽力和饱和磁化强度降低。     

龙骨状纳米结构TATB的构筑与热分解动力学研究

基于纳米结构对材料性能的调控,采用溶剂/非溶剂法来构筑三氨基三硝基苯(TATB)的纳米结构。通过强的非溶剂效应和温度效应,制备得到龙骨状纳米结构TATB。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)与透射电镜(TEM)观察样品的微观形貌,X射线衍射分析(XRD)和激光粒度分析仪测试样品的晶相和粒径分布。结果表明,所得样品整体呈龙骨状结晶,晶型较原料TATB未发生改变,粒径分布为70～400 nm。不同升温速率下的热分析结果表明,龙骨状TATB的热分解峰温较原料TATB提前1.54～2.91℃,表观活化能(E_a)提高0.29 kJ·mol~(-1),对热刺激的敏感性降低;通过微分法计算得出龙骨状TATB的热分解机理为随机核化,每一粒子有一个核,而原料则为三维扩散,其动力学方程为球形对称的Jander方程。     

半导体氧化锌的制备及其光催化性能研究

采用溶剂热法制备不同形貌、不同大小的纳米ZnO粉体,以偶氮染料甲基橙(MO,Methyl Orange)作为光催化试验研究的对象,考察不同ZnO粉体、溶液的不同pH值、溶液的初始质量浓度和ZnO粉体投加量等因素对光催化氧化降解甲基橙的影响。研究结果表明:四种ZnO粉体的光催化性能都很强,纳米ZnO粉体适用于染料废水的光催化氧化;四种样品对MO溶液的脱色率的顺序为,锤状(20 nm)>椭球状(20 nm)>锤状(50 nm～100 nm)>棒状(直径10 nm,长径比10～30);溶液在酸性和pH>9的碱性环境中都较容易降解,pH在9左右是ZnO的等电点,对溶液的脱色率最低;试验确定甲基橙的最佳初始质量浓度为15 mg/L,每升甲基橙溶液最佳ZnO粉体的投加量为1 g。     

隐身填料颗粒尺寸对雷达波吸收及红外辐射性能的影响

根据电磁波趋肤效应理论,从材料的雷达波吸收与红外隐身性能分析,综合考虑铝粉、铁粉和铜粉粒子作为隐身填料的最佳平均粒径范围.以羰基铁粉为例,对吸收剂粒径影响规律进行的试验表明,随羰基铁粉粒径增大,涂层介电常数的ε'、ε"几乎成线性关系增大,而涂层磁导率的μ'、μ"却逐渐减小.涂层雷达波吸收率总是随着羰基铁粉粒径的增大而逐渐降低.研究表明,羰基铁粉的最佳粒径应控制在微米量级以内.     

颗粒级配提高球形银粉振实密度的研究

以链烷醇胺为分散剂,用对苯二酚C6H4(OH)2还原硝酸银,通过调节硝酸银浓度、还原剂配比以及分散剂添加量等工艺参数实现对银粉粒径的控制。用扫描电镜(SEM)表征银粉的形貌、球形度和分散性;用激光粒度分布仪测试不同粒径银粉的粒度分布;参照GB 5162-85测试不同粒径粉体和级配后粉体的振实密度。结果表明:制备的银粉表面粗糙度低、球形度和密实度高,其流动性随粒径的减小变差,振实密度随之减小。合适的颗粒级配能有效提高粉体的振实密度,其最大值达到4.75 g/cm^3。     

铝纳米粒子的液相化学还原法制备与表征

分别以聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇二甲醚(NHD)作为分散稳定剂,均三甲苯作溶剂,通过氢化铝锂还原氯化铝,用液相化学还原法制备铝纳米粒子(AlNPs)。采用激光粒度分析(LPSA)、透射电镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重(TG)研究了AlNPs的粒度、形貌、尺寸、成分、结构特点及活性等。结果表明:PEG作分散稳定剂制备的PEG/AlNPs平均粒径可达67.7 nm,但分散性较差;当NHD与AlNPs的质量比为1.11时,制得的NHD/AlNPs平均粒径为23.4 nm;AlNPs属立方晶系,表面包覆有分散稳定剂。     

ZnO薄膜的制备及其光学性能

以柠檬酸为络合剂、采用无机盐溶胶 -凝胶法 ,在玻璃基片上用提拉法制备了多孔ZnO薄膜。利用红外光谱、DTA -TG、XRD、SEM、UV -VIS透射等分析测试 ,考察了溶胶 -凝胶制备特征、热处理过程和热处理温度下薄膜的成相、表面形貌以及光学性能。结果表明 4 0 0℃热处理 1h的ZnO薄膜已开始晶化 ,晶型是六方纤锌矿 ;6 0 0℃热处理 1h的薄膜表面为多孔结构 ,粒径和孔径均匀 ;在可见光范围 ,薄膜的光透射率超过 85 % ,在波长 380nm开始出现紫外吸收 ;从而为该材料制作染料敏化的太阳能电池阳极薄膜打下良好的基础。     

NiO掺杂的纳米ZnO的制备及其红外光谱特性

为了寻求新的适用于飞行器隐形的吸波材料，针对Zn0的红外光谱特性，采用燃烧法制备氧化镍( Ni0)掺杂的纳米Zn0.通过XRD物相分析测试可以确定样品是由斜方（正交）六面体的Ni0和六方晶体结构的Zn0组成，并有部分镍替代了锌的位置，形成了有效掺杂；通过透射电镜测试可确定样品的颗粒尺寸在30 nm左右；通过红外光谱测试，可以确定样品在中远红外波段存在较宽的吸收带(6.89～16.7 μm)，该吸收带完全覆盖军事上雷达的中远红外波段(8～14 μm)。     

粒度对硝胺类炸药烤燃热感度的影响

为了探索硝胺类炸药的粒度对其烤燃热感度的影响,采用喷射细化法和滴加法,分别制备了三种粒度(亚微米、微米、数十微米)的黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、太安(PETN)粉末.采用扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪对样品进行了表征,并按照GJB772A -1997方法608.1在自制的慢烤装置中对其进行了烤燃(c...     

纳米氧化锌的制备及其应用

纳米氧化锌是一种广泛应用于橡胶、日用化工、涂料、电子等工业领域的重要的功能材料.对固相法、液相法、气相法制备纳米氧化锌的基本原理、影响因素、产物粒径大小等进行了详细的分析讨论,同时提出了每种工艺的优缺点,以及最适当的工艺条件.分析表明,目前生产纳米氧化锌的方法大多为液相沉淀法,但沉淀中存在阴离子洗涤和去除问题,难以完全解决.而气相法成本较高,难以实现大规模生产.固相法无需溶剂、产率高、反应条件易掌握,可望实现工业化生产.作者认为未来的研究主要应该集中于去除杂质,降低生产成本,开发绿色新工艺及其纳米氧化锌应用领域等方面.     

单透向烟幕干扰材料及其干扰机理研究

基于二氧化硅(SiO_2)具有良好的红外透光和散射性质,探索其在单向透射烟幕配方中的应用。基于米氏散射理论分析了烟幕云团具有单向透视性能的干扰机理。其次,利用OPAG33傅立叶变换红外遥测光谱仪测试含有不同晶型SiO_2烟幕的红外透过率。结果表明:SiO_2可以作为中远距离的单向透射红外烟幕材料,在15m距离内,当烟幕位置发生变化时,红外透过率发生明显变化。说明SiO_2粒子具有良好的前向散射性能,其衰减特性与粒子的粒径和形状有一定的关系。     

Ag、Al掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用两种溶胶-凝胶工艺在普通玻璃基片上制备Ag:ZnO和Al:ZnO薄膜,通过XRD、UV-Vis吸收谱等分析方法,研究掺杂Ag和Al对半导体ZnO薄膜的组织结构和光学性能的影响。分析表明:掺杂Ag和Al对ZnO薄膜结构的影响因成胶工艺不同而有差异。但掺杂离子对ZnO薄膜光学性能的影响结论是一致的。即Al3+离子掺杂显著减小了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度增大,紫外—可见光吸收边出现蓝移。Ag+离子掺杂增大了晶粒尺寸,薄膜禁带宽度减小,紫外—可见光吸收边出现红移。