基于 Janus双亲粒子的超疏水粉末涂料的制备与性能研究

以 Janus双亲粒子为疏水助剂，采用邦定技术，并以聚酯树脂为成膜物， β-羟烷基酰胺（HAA）为固化剂，制备了超疏水粉末涂料。通过场发射扫描电子显微镜、表面粗糙度测试仪和疏水角测试仪对粉末涂料颗粒和涂层性能进行测试和表征。研究了 Janus双亲粒子的添加方式、用量及邦定时间对涂层疏水性能和机械性能的影响。结果表明：以超细砂纹粉末涂料为底粉，采用邦定技术将 0. 5%的 Janus双亲粒子与底粉相结合，匹配 0.1%的聚酰胺类蜡粉，可赋予涂层优异的疏水性能（静态水接触角 164°、滚动角 6°）和机械性能。     

α钛富氧层增厚动力学模型

为了实现在工业化生产中对α钛富氧层厚度预测和控制,通过实验研究α钛富氧层在高温空气环境中的形成及增厚过程,讨论热处理温度和时间的影响作用,建立高温(750~850℃)空气环境下关于温度、时间的富氧层增厚动力学模型。结果表明:当恒温热处理温度为750~850℃时,α钛富氧层厚度x与保温时间t0.5呈正比例关系,且升高热处理温度可显著提高富氧层增厚速度。在此温度范围内,氧原子的扩散激活能约为203473 J/mol,计算曲线与实验数据吻合性较好。结合文献中已有的扩散系数方程和实验测得的富氧层厚度数据,推导得到5个富氧层增厚动力学方程,其中3个方程的计算曲线与实验数据吻合性较好,可为实际生产中预估富氧层厚度提供理论支持。     

抑制锌枝晶的新型负极材料ZnSO4·3Zn(OH)2·H2O@石墨烯的制备

锌的可充电电池有良好的电化学性能,但锌枝晶的问题会导致其库伦效率降低,发生短路,甚至形成"死锌".利用沉淀法制备新型复合材料ZnSO4·3Zn(OH)2·H2O@石墨烯作为电池的负极,使用2 mol/L K2SO4作为电解液,利用沉淀-溶解机制以达到实现抑制锌枝晶的目的.采用X线衍射仪(XRD)对循环前后的负极材料进行表征,用电子扫描显微镜(SEM)观察其形貌,结果表明,制备的新型负极材料在2 mol/L K2SO4电解液中能够完成1000次全放电/充电循环,库伦效率接近100％,容量保持80％,可以有效抑制锌枝晶,以实现电池的长循环稳定性.     

铝改性硅溶胶合成ZSM-5分子筛方法的研究

采用离子交换法制备铝改性硅溶胶，通过水热合成法制备合成了ZSM-5分子筛。利用XRD、SEM、FT-IR、N₂吸附-脱附对其形貌、结构进行表征，并进行了乙苯脱乙基型二甲苯异构化反应催化性能评价。结果表明，该合成方法在140℃晶化48 h合成了高结晶度的ZSM-5分子筛。随着用碱量的提高，粒径逐渐减小，形貌从棱柱形向椭圆柱形转变，二甲苯异构活性达到23.95%,乙苯的转化率为56.38%,二甲苯损失率为0.65%。     

退火温度对HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料组织与性能的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,研究了不同退火温度对复合材料显微组织和力学性能(抗压强度、屈服强度、屈强比、压缩弹性模量)的影响。结果表明,烧结态复合材料主要由β-Ti相、少量初生α-Ti相及HA相组成;随着退火温度的升高,复合材料基体中β-Ti相含量增多且晶粒逐渐长大,针状次生α-Ti相在晶界处和晶内不断析出,HA相结构和含量变化不大;与烧结态相比,不同退火温度处理后的复合材料强度和弹性模量先略微上升后下降,而塑韧性呈不断提高趋势;复合材料在850 ℃退火处理后,抗压强度、屈服强度、屈强比和压缩弹性模量值分别为1507 MPa、1270 MPa、0.84和42 GPa,塑韧性得到明显改善,作为生物医用植入材料具有潜在的应用前景。     

国外某海滨砂矿选矿工艺流程研究

针对国外某海滨砂矿含金属矿物较多、经济价值较高，但选别流程复杂、综合回收较难的特点，通过工艺矿物学和选矿试验研究，分析了矿石的矿物组成、物理化学性质及赋存状态，并结合重磁电选联合流程的选矿试验成果，分别对预选抛尾、多段磁选钛铁金矿、焙烧钛铁金矿和重磁分选锆石和金红石的流程进行了详细的分析和优化，从工艺的可行性、实用性上综合进行判断，确定了适合该矿石性质的选别工艺流程，同时对合理开采类似的海滨砂矿提供了参考借鉴。     

直链淀粉晶种对淀粉回生的影响机制

由于淀粉回生影响因素复杂和研究手段局限,基于直链淀粉主导的短期回生阶段和支链淀粉主导的长期回生阶段关联性的回生共性机制未得到系统阐述。基于此,该研究制备短期回生的直链淀粉晶种,采用FTIR、13C CP/MAS NMR等手段,研究其诱导大米淀粉的长期回生过程与规律,揭示短期回生与长期回生关联性。结果表明,所制备的直链淀粉晶种粒度分布在200~450 nm,添加晶种导致淀粉短程有序度由0. 670最高提高至0. 887,双螺旋含量由14. 86%最高提高到了22. 80%。回生淀粉的短程有序度、双螺旋含量显著提高,表明所制备直链淀粉晶种显著促进淀粉长期回生过程,这种晶体协同增长效应,丰富了淀粉回生共性机制。     

碳化硅复合材料与碳钢钎焊接头的抗剪强度及微观结构

采用磁控溅射镀膜技术对碳/碳化硅复合材料(C/SiC)表面进行镀Ti金属化，以AgCu₂₈为钎料，无氧铜为中间层与碳钢进行钎焊连接. 研究无氧铜中间层、Ti膜厚度和钎焊温度对接头组织形貌和力学性能的影响. 结果表明，采用无氧铜中间层可有效降低接头的残余应力，提高接头强度，并阻挡C/SiC复合材料中的Si元素在钎焊过程中扩散至碳钢侧，防止了碳钢界面FeSi_x恶性反应层的形成. 在试验范围内，钛膜厚度和钎焊温度与接头抗剪强度之间均存在峰值关系. 860 ℃，3 μm Ti膜接头平均抗剪强度最高，达到25.5 MPa. 由剪切试样碳钢侧断口，可观察到大量平行断口方向的碳纤维和碳纤维脱粘坑. 断裂发生在C/SiC复合材料内部距界面约300 μm处. C/SiC界面反应产物以Ti₅Si₃为主，含少量TiC. 钎缝中有TiCuSi相生成.