电解液添加剂NaHCO3对多孔氮化铌纤维电化学性能的影响

超级电容器因其高效、快捷和循环稳定性好等因素成为应用广泛的新型储能装置,而电极材料是制约其发展的关键性问题.采用五氯化铌为原料,利用静电纺丝结合氨气还原氮化技术制备多孔氮化铌纤维,将其作为电极材料制备成Nb4 N5||Nb4 N5对称型扣式电容,并在Na2 SO4水系电解液中加入NaHCO3以提升电极材料的电化学性能.结果表明:制备的氮化铌纤维呈四方相,连续且表面呈现多孔化.多孔氮化铌电极存在双电层及赝电容储能两种机制,当添加15 mmol·dm-3的NaHCO3时,超级电容器比电容提高到187 F·g-1,其中,阻抗R1和扩散阻抗WR分别缩小为1.22Ω和1.47Ω,同时体系离子电导率提高,载流子浓度增大到6.58×1024 cm3,弛豫时间缩短至0.24 s.     

口腔托槽用ZTA陶瓷材料凝胶注模成型工艺的研究

为提高ZTA陶瓷在口腔临床应用中的性能,本实验以高分子聚合物作为粘结剂,羧甲基纤维素为骨架制备口腔托槽用ZTA陶瓷材料.通过探究粉体固含量、羧甲基纤维素(CMC)用量、丙烯酸(AA)用量、过硫酸铵(APS)用量四个因素对ZTA陶瓷材料的抗弯强度、断裂韧性的影响规律,制备最优工艺水平下的ZTA陶瓷并进行性能测试.结果表明:CMC加入量为0.85 g、APS加入量为0.8 g、AA加入量为7.5 mL、Al2 O3加入量为110 g、ZrO2加入量为33 g时,ZTA陶瓷材料的抗弯强度为222.3 MPa,断裂韧性为8.67 MPa·m1/2,相对致密度为0.977,抗剪切强度在6.06～6.93 MPa之间,满足临床需求.     

MAP-POSS/不饱和环氧树脂混杂光固化膜制备与性能

由KH-570水解缩合制备甲基丙烯酰氧基丙基笼型倍半硅氧烷(MAP-POSS),并将其与不饱和环氧树脂组成自由基-阳离子混杂光固化体系。用红外光谱(FT-IR)表征固化过程特征吸收峰的变化;测试MAP-POSS含量对固化膜表面水接触角、硅元素分布以及涂膜力学性能、热性能的影响。结果表明:MAP-POSS的加入增加了体系的交联度,提高了涂膜的疏水性、热稳定性和玻璃化温度(Tg)。当MAP-POSS含量为12%(质量分数,下同)时,Tg增加了16.9℃。当MAP-POSS含量为15%时,涂膜对水的接触角由58.0°增大到94.2°。MAP-POSS的加入使涂膜的冲击强度先增加后减小。     

APP对PUI泡沫泡孔结构及燃烧后炭层结构的影响

以聚磷酸铵(Ammonium Phosphate,APP)为阻燃剂,采用PI(poly-imide)预聚法制备了APP阻燃聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料。利用偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TGA)观察分析了APP对泡沫泡孔结构、热稳定性和炭层形貌的影响。重点探讨了泡孔结构的变化对燃烧后的炭层形貌的影响,并模拟了炭层的形成过程。结果表明,随着APP添加量的增加,泡孔直径由540.39μm下降到277.83μm,泡沫密度增加;APP的加入使泡沫的残炭率增加了30%;泡孔的棱边和顶点分别炭化膨胀为炭层上的棒状炭层和球状炭层,而泡孔薄膜破裂成孔洞;并且随着APP添加量的增加,棒状炭层和球状炭层尺寸增加,孔洞变小。     

高岭土/聚磷酸铵阻燃硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料的制备与性能

采用聚酰亚胺(PI)预聚法,以高岭土(Kaolin,KL)和聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,合成KL/APP阻燃硬质聚氨酯-酰亚胺(PUI)泡沫塑料。分析KL/APP的添加量和配比对氧指数、烟密度、炭层形貌、表观密度及力学性能的影响。结果表明:随着KL/APP复配阻燃剂添加量的增加,硬质PUI泡沫塑料的氧指数、表观密度、压缩强度、压缩模量以及表面粉化程度均增加,且密度指数分别为1.999和1.764;烟密度随着KL含量的增大而减小,KL/APP阻燃剂能改善泡沫炭层疏松多孔的缺点。     

拟薄水铝石凝胶制备牙科托槽用ZTA陶瓷的研究

利用拟薄水铝石的凝胶作用,以浓HNO_3为引发剂,将Al_2O_3(1μm)粉末和含3%Y_2O_3的ZrO_2(200nm)粉末均匀填充在拟薄水铝石的溶胶双电层内,在一定温度和时间下胶凝固化并干燥成坯。将生坯通过不同的温度烧结后,制备出ZTA陶瓷正畸托槽材料。主要研究拟薄水铝石的胶体行为、不同固含量下生坯的性能以及ZrO_2对陶瓷晶粒结构和力学性能的影响。结果表明,经拟薄水铝石凝胶制备的陶瓷生坯具有一定抗弯强度(达4 MPa),可用于力学加工。在该制备方法中,ZrO_2可更好地发挥增韧作用,增加陶瓷烧结后致密度,提高陶瓷托槽材料的抗弯强度。     

钢基表面热浸镀55%Al-Zn-1.6Si合金镀层物相特征及腐蚀行为

采用OM、SEM、EDS、XRD等分析技术研究了镀层锌花特征、成分、相组成及厚度测量;采用辉光放电光谱仪(GDOES)研究沿镀层厚度方向上各元素的含量变化规律;通过盐雾试验对镀层进行腐蚀测试,并探讨镀层在腐蚀过程中的组织演变规律。结果表明:镀层表面锌花呈现树枝叶晶网格状、碎点状、六角星型3种形态,不同形态锌花成分相差无异;镀层整体厚度为17~18μm,外镀层为11~13μm,金属化合物层4~5μm;外镀层相组成除Al、Zn线条外,还有微量的FeAl3相、α-Fe-Al-Si等,且Al、Zn含量之和维持在96%以上;越靠近金属化合物层时,其Al、Zn含量越少,而Fe元素含量逐渐上升,抵达钢基体含量为100%。在中性盐雾试验144h周期内,镀55%Al-Zn-1.6Si合金镀层表现出了优异的耐腐蚀能力。     

环氧树脂改性自发凝固成型制备YAG透明陶瓷

YAG透明陶瓷具有良好的光学和力学性能, 广泛应用于激光增益介质与光学窗口等领域, 制备大尺寸/复杂形状YAG透明陶瓷是目前研究的热点与难点。作为一种新型胶态成型技术, 自发凝固成型在制备大尺寸陶瓷方面已显示出一定优势, 然而该体系存在浆料固化速率慢、素坯强度低等问题。本工作以水溶性环氧树脂乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)对自发凝固成型体系进行改性, 采用高温固相合成法制备了不同EGDGE含量的YAG透明陶瓷, 研究EGDGE对浆料流变性、凝胶强度、素坯孔隙率和烧结后陶瓷微结构与光学性能的影响。结果表明: 添加EGDGE有效增强了浆料的凝胶固化能力, 解决了YAG素坯干燥变形和开裂等问题。当EGDGE添加量为质量分数0.8%时, 在1700 ℃下真空烧结6 h并在1650 ℃下180 MPa热等静压烧结3 h, 成功制备了90 mm×30 mm×4.5 mm的YAG透明陶瓷, 它在1064 nm处直线透过率为80.8%。这为大尺寸/复杂形状YAG透明陶瓷的制备提供了新途径。     

钙钛矿型(La0.2Li0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3高熵氧化物陶瓷的制备及性能研究

高熵陶瓷是近年来在高熵合金基础上逐渐发展起来的一种新的陶瓷材料体系, 它的出现为开发具有优异性能的非金属材料提供了新的理念和路线。本研究采用固相烧结法制备A位等摩尔比的钙钛矿型高熵氧化物陶瓷(La_0.2Li_0.2Ba_0.2Sr_0.2Ca_0.2)TiO₃, 并探索了烧结温度对高熵陶瓷的物相结构及电学性能的影响。结果表明, 陶瓷经现有温度烧结后均表现为立方钙钛矿结构, 并且展现出良好的绝缘性, 其漏电流密度在10^-8~10^-6 A/cm²数量级。尽管随烧结温度的升高, 陶瓷的晶粒尺寸不断增大, 但该显微结构与介电性能的关联并不显著。当烧结温度为1350 ℃时, 介电常数出现最大值, 在频率为100 Hz下, 介电常数约为230。同时, 该高熵陶瓷的介电温谱表明陶瓷存在弛豫行为, 其介电常数的弛豫峰随着频率的增加向高温方向移动。     

介孔Ce_(1-x)Zr_xO_2材料的均匀共沉淀法制备与表征

以硝酸铈和硝酸锆为原料,尿素为沉淀剂,CTAB为模板剂,采用均匀共沉淀法,制备出具有介孔结构的Ce_(1-x)Zr_xO_2(x=0.1~0.4)材料。利用XRD、Raman光谱、BET、SEM和TEM等测试方法,对合成试样的晶体结构、微观形貌、孔结构等性能进行表征。实验结果表明制备的Ce_(1-x)Zr_xO_2材料主晶相为立方面心CeO2结构。Ce_(1-x)Zr_xO_2材料随着Zr~(4+)掺量增大,晶胞参数a逐渐减小,且BET比表面积呈现出先增加后减小的趋势;Ce_(0.9)Zr_(0.1)O_2试样BET比表面积随反应溶液中CTAB浓度增加逐渐增大,随煅烧温度升高而减小。当Zr~(4+)摩尔掺量为10%,CTAB的浓度为0.055mol/L,煅烧温度为500℃时,制备的Ce_(0.9)Zr_(0.1)O_2试样为直径约200nm的球形颗粒,BET比表面积达到了94.82m~2/g。