SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)发光粉的包覆及其在水性涂料中的应用

采用燃烧法合成Sr Al2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光粉,发光粉经硅烷偶联剂A-174表面包覆改性后,再与改性环氧树脂、丙烯酸酯单体聚合反应制备水性发光环氧-丙烯酸酯复合乳液,研究表面包覆对发光粉发光性能影响,并对复合发光乳液进行性能分析。结果表明:燃烧法制备的单个发光粉粒径为100 nm;表面包覆不仅不影响发光粉的余辉性能,而且还可以提高发光粉的耐水性和改善发光粉在复合乳液中的分散性;制备的水性环氧-丙烯酸酯复合发光乳液涂膜具有优良的综合性能和长达18 h的余辉性能。     

燃烧法制备SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光粉体的有机包覆研究

鉴于燃烧法合成的发光粉体的表面形貌、结构不同于传统的高温固相法的产品,针对性的研究了燃烧法合成的SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)发光粉体的有机包覆问题。实验采用了硅烷偶联剂(MAPS)直接包覆和MAPS+聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有机复合包覆法2种包覆方法,并通过耐水性测试、荧光光谱、IR和SEM等测试手段进行分析研究。结果显示2种方法均能实现有效包覆,并显著的改善发光粉体的耐水性,但MAPS直接包覆后粉体的瞬时发光强度要优于MAPS+PMMA有机复合包覆法。MAPS用量选择在1.0mL左右较为适宜。相比较高温固相法,燃烧法产物包覆量较大,发光强度下降显著,这是由于粉体具有疏松多孔的内部结构而导致的。     

耐水型SrAl2O4∶(Eu2+,Dy3+)发光材料制备及性能测试

采用硅烷偶联剂对SrAl₂O₄∶(Eu²⁺,Dy³⁺)发光材料进行耐水性表面包覆,比较不同包覆材料及用量下包覆效果的差异,并通过耐水性实验、余辉性能实验、超景深显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段对包覆前后的发光材料进行微观观察及表征,研究改性前后材料性能、表面形貌与成分的差异。结果表明,当以KH560为偶联剂、包覆比为9%(wt,质量分数)时,硅烷偶联剂能均匀地包覆在长余辉发光粉表面,可有效提高材料的耐水性能,同时发光材料的发光性能未受影响。     

硫化锌基力致发光粉体的制备及其发光性能探究

通过对ZnS中Cu的掺杂浓度、反应温度以及退火方式进行调控，得到最佳制备工艺参数(Cu掺杂浓度为0.15%,煅烧温度为1150℃,采用骤冷方式退火)。之后，采用非均匀成核法对高温制备出的ZnS∶Cu力致发光粉表面包覆Al₂O₃,选用Al₂(SO₄)₃溶液作为包覆原料，与ZnS∶Cu力致发光粉在水系条件下进行反应，得到具有最佳力致发光的包覆量(15%)。各种粉体的力致发光表征是通过与PDMS复合制备成弹性体测得。经过以上实验，最终得到力致发光效果最佳的ZnS∶Cu@Al₂O₃粉体。     

硬脂酸包覆对纳米Y2O3:Eu发光性质的影响

采用熔融包覆法制备出表面包有硬脂酸的纳米级 Y2O3 ∶Eu发光粉体。运用粒度测试仪、X射线衍射(XRD)、荧光光谱(FP)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)对其进行了一系列表征。结果表明硬脂酸表面包覆改性后的 Y2O3 ∶Eu 发光强度明显提高,这是由于硬脂酸包覆后减少了纳米Y2O3∶Eu表面的羟基以及不饱和键的数目,从而提高了发光材料的发光强度。     

TiO2@MWCNTS对环氧涂层性能的影响

为了比较多壁碳纳米管(MWCNTS)及二氧化钛包覆碳纳米管(TiO2@MWCNTS)杂化材料的性能,采用硅烷偶联剂(KH560)对MWCNTS以及TiO2@MWCNTS进行了改性,并利用红外分光光度计对其改性结果作了表征.制备了MWCNTS/epoxy、TiO2@MWCNTS/epoxy复合涂层,用BGD523 ABRASER型耐磨仪比较了其耐磨性,通过热重、抗冲击、高温高压以及MTS实验检测了质量分数2%时,MWCNTS/epoxy(2%)、TiO2@MWCNTS/epoxy(2%)复合涂层以及纯的epoxy的热稳定性及机械性能,利用扫描电镜观察了纳米粉体为2%时复合涂层的表面形貌.研究表明:对于含不同质量分数纳米粉体的MWCNTS/epoxy、TiO2@MWCNTS/epoxy的复合涂层,当其含量为2%时,其耐磨性达到最高;纳米材料的加入,对其热稳定性存在负面影响;TiO2@MWCNTS/epoxy(2%)复合涂层的机械性能较MWCNTS/epoxy(2%)有所提高.     

溶胶-凝胶法超疏水含氟硅聚氨酯丙烯酸酯/SiO2杂化涂层的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,在含氟硅聚氨酯丙烯酸酯(FSiPUA)复合乳液中采用溶胶-凝胶法制备了超疏水杂化涂层。考察了MTES/TEOS的摩尔比和FSiPUA复合乳液用量等对涂层表面粗糙度、疏水性、成膜性等表面性能的影响。通过扫描电镜和接触角仪表征了涂层的微观结构及疏水性,利用马尔文粒度分析仪和傅里叶红外光谱仪分析了二氧化硅(SiO2)的平均粒径和化学结构。结果表明,随着MTES/TEOS摩尔比增加,杂化涂层的表面粗糙度逐渐下降,疏水性先增大后减小;随着FSiPUA复合乳液用量增加,涂层的成膜性逐渐变好;当(TEOS+MTES)∶C2H5OH∶NH3·H2O∶AMP-95的摩尔比为1∶6.67∶1.83∶0.24,MTES/TEOS摩尔比值为5,FSiPUA复合乳液用量为20%时,涂层具有超疏水特性,其水接触角(WCA)和滚动角(SA)分别为161.5°和2.8°,涂层表面对水滴具有优异的不粘附性。     

水性苯丙乳液长余辉蓄能发光涂料的制备与性能

为了提高新型碱土铝酸盐掺杂稀土元素发光材料的耐水性能,并保持其良好发光性能,以硅酸钠为硅源,采用液相沉积法在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉表面包覆SiO2膜。通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、酸度计考察了包覆效果,优选了包覆反应条件。以包膜发光粉为颜料,水性苯丙乳液为成膜物质,添加适量的助剂,配制了一种水性蓄能发光涂料。用激发和发射光谱、发光亮度及余辉衰减研究了涂料及其涂膜的发光特性,优选了发光粉用量,并对发光涂料及其涂膜的其他性能进行了测试。结果表明:当SiO2包覆量为9%(质量分数),反应温度为80℃时,SiO2能均匀地包覆在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉表面,使其耐水性提高,而又不影响其发光性能;日光和一般的荧光灯都可以有效激发该发光涂料,当发光粉含量为20%(质量分数)时,水性蓄能发光涂料及其涂膜的综合性能优良,余辉时间可达12 h以上。     

SiO2或TiO2纳米粒子/含氟聚丙烯酸酯复合涂层的制备及其防腐蚀性能

通过在含氟聚丙烯酸酯(PFHI)溶液中添加固体纳米粒子,经涂覆热固化后得到了厚度约为1 μm的SiO₂或TiO₂纳米粒子/PFHI复合涂层,考察了SiO₂或TiO₂两种纳米粒子质量分数对复合涂层表面性质和防腐蚀性能的影响。利用Tafel极化曲线和电化学交流阻抗(EIS)测试研究了复合涂层在3.5wt% NaCl溶液中的电化学防腐蚀性能,并运用XPS、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、TG-DTA、SEM、光学接触角(OCA)手段对复合涂层进行表征。结果表明,添加SiO₂或TiO₂纳米粒子均可大幅提高PFHI涂层的电化学防腐蚀性能,SiO₂与PFHI质量比为0.3的SiO₂/PFHI复合涂层电荷转移阻抗值R_ct与PFHI涂层相比上升了2个数量级。SiO₂或TiO₂纳米粒子增大了涂层表面粗糙度,与PFHI紧密结合形成致密的复合涂层,提高了涂层的疏水性和致密性,从而改善了涂层的抗腐蚀性能。      

两步法制备黄铜表面超疏水肉豆蔻酸/TiO2涂层与性能研究

采用化学刻蚀法和复合改性两步法在黄铜基体上制备了超疏水肉豆蔻酸(MA)/TiO₂涂层(E-MAT)。通过接触角测量仪详细考察了刻蚀时间与刻蚀温度对黄铜疏水性能(刻蚀并改性后)的影响。结果表明,当刻蚀时间为55 min,刻蚀温度为30℃时,且经MA/TiO₂复合改性的黄铜表面可获得高达167.4°的水接触角。接着,采用SEM、CLSM、EDS、XRD与FTIR对E-MAT涂层进行了形貌与成分分析。分别利用砂纸磨损与胶带剥离实验研究E-MAT涂层的机械稳定性。此外,E-MAT超疏水涂层还表现出优异的自清洁性能。在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀测试显示E-MAT涂层自腐蚀电流密度下降至8.32×10^-5 A/cm²,腐蚀保护效率高达97.0%。可见,刻蚀-改性结合法操作简单,便于构造大面积金属基超疏水表面,具有广阔的应用前景。     

Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法,将Al（OH）3和Y（OH）3均匀地包匿在SiC粒子表面,制备出被覆Al2O3和Y2O3的SiC复合粒子．包覆Al（OH）3的SiC粒子,其等电点IEP的pH=3．4移至pH=7.3,再用Y（OH）3包覆表面被覆Al（OH）3的SiC复合粒子后,其等电点IEP又从pH=73移至pH=8.6左右．并且表面包覆的SiC粒子,其水悬浮液流变性质发生了变化．经盐酸滴定表明,涂层物质的包覆率可达95％以上．     

磷光粉表面包覆对铜基磷光复合材料发光及摩擦性能影响

选用热稳定性好的SiO2为包覆物,采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为硅源,对商用磷光粉SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+表面进行包覆,以解决磷光粉在高温下制备复合材料过程中因与金属粒子接触以及高温氧化产生猝灭的问题。实验通过热压烧结制备块体铜基磷光复合材料,考评包覆工艺对高温下制备的复合材料发光及摩擦性能的影响。通过X射线衍射、扫描电镜、荧光分光仪等设备对包覆前后磷光粉的表面形貌和发光性能进行分析和表征,采用摩擦试验机对包覆前后磷光粉与高铝青铜粉末混合制备复合材料烧结试样的摩擦性能进行研究。结果表明磷光粉表面包覆可有效避免其在高温下氧化猝灭和接触猝灭,包覆后磷光粉应用于铜基复合材料中可有效降低复合材料的磨损量,提高材料的耐磨性,当包覆比为10%时复合材料的发光性能、耐磨损性能最佳。     

烧结颈分布对3D打印覆膜Al2O3零件强度的影响

从烧结颈的尺寸及分布入手,研究覆膜Al2O3粉末的粒径分布对零件强度的影响。使用UV激光对覆膜粉末进行原位加热,在影像测量仪下测量并获得烧结颈束腰直径与颗粒直径之间的关系。建立颗粒堆积模型,将烧结颈分布与颗粒配位点对应,计算得出某一截面上被断开的烧结颈的投影面积比例。结果表明:对于2%(质量分数)树脂含量的覆膜Al2O3粉末,随着颗粒直径从75μm增长至375μm,烧结颈的束腰直径从40μm增长至100μm。而堆积模拟结果显示,随着颗粒直径从75~107μm区间增加至300~375μm区间,烧结颈的投影面积比例从0.2557降低至0.0823,与实验测量的覆膜Al2O3粉末的抗拉强度的趋势一致。将70/100,100/140目的颗粒按照质量比0∶10,1∶9,2∶8,3∶7,4∶6,5∶5,6∶4,7∶3,8∶2,9∶1,10∶0混合后计算,发现投影面积比例从0.1772降低至0.1264,孔隙率从0.4511升高至0.4633。综合考虑抗拉强度及透气性,得出优化结果为两者比例为7∶3时,投影面积比为0.1481,堆积孔隙率为0.4596。     

Preparation of nanocrystalline SnO2 thin film coated Al2O3 ultrafine particles by fluidized chemical vapor deposition

Fluidized chemical vapor deposition (FCVD) technology was developed for coating SnO₂ thin film on Al₂O₃ ultrafine particles. TEM and HREM analysis found that SnO₂ films with different structures were deposited by controlling the coating temperature, reactant concentration, etc. Nanocrystalline SnO₂ film was coated at 573.15 K by gas phase reaction of SnCl₄ with H₂O. EPMA and EDS studies indicated that the distribution of SnO₂ inner and outer of the agglomerates was uniform. Nucleation and film deposition were coexisted mechanism during the FCVD coating process. The fraction of SnO₂ in the composite particles increased with increasing coating temperature, SnCl₄ concentration, and coating time. The mass fraction of SnO₂ in the composite particles increased strongly with the ratio of P_H2O and P_SnCl4 at low mole ratio of H₂O with SnCl₄, but increased little under the conditions of excess H₂O with respect to SnCl₄.     

绢云母-TiO_2复合颗粒的制备与应用

为制备具有钛白粉性能的矿物基体复合颜料,并发挥绢云母的协同效应,采用机械力化学包覆方法制备绢云母-TiO2复合颗粒,对制备工艺因素的影响、复合颗粒的结构与颜料性能进行研究。结果表明:绢云母研磨粒度、复合时间、球料质量比和TiO2用量对绢云母-TiO2复合颗粒性能影响显著,该复合颗粒的遮盖力为钛白粉的90%,吸油量和紫外线吸收性与钛白粉相同。在建筑涂料中填加绢云母-TiO2复合颗粒,其对比率显著高于单一填加钛白涂料;复合颗粒形貌观测显示,TiO2在绢云母表面形成了有效包覆。     

Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法,将Ａｌ（ＯＨ）３和Ｙ（ＯＨ）３均匀地包覆在ＳｉＣ粒子表面,制备出被覆Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ的ＳｉＣ复合粒子,包覆Ａｌ（ＯＨ）３的ＳｉＣ粒子,其等电点ＩＥＰ的ｐＨ＝３．４移至ｐＨ＝７．３,再用Ｙ（ＯＨ）３包覆表面被覆Ａｌ（ＯＨ）３的ＳｉＣ复合粒子后,其等电点ＩＥＰ又从ｐＨ＝７．３移至ｐＨ＝８．６ｄａｄｋ。     

Al2O3和 Y2O3包覆的 SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法, 将Al(OH)     

SiO2粒径对Ni-Co-SiO2复合镀层性能的影响

长期暴露在海洋环境中的钢质紧固件的腐蚀问题严重影响了海洋工程装备和设施的服役安全性。电镀合金镀层是紧固件常用的防护方法,其中,镍钴合金镀层具有较好的耐蚀性。通过向Ni-Co镀液中添加不同粒径的SiO₂颗粒,利用电沉积技术在45钢基体上制备Ni-Co-SiO₂复合镀层。之后,分析了SiO₂粒径对复合镀层表面形貌和显微结构的影响,评价了复合镀层在3.5%（w）的NaCl溶液中的耐蚀性能,并对复合镀层的显微硬度和摩擦系数进行了测试。结果表明,随着镀液中SiO₂粒径的增大,复合镀层表面的SiO₂分布均匀性先增大后减小,当SiO₂粒径为70 nm时,镀层表面形成较完整的SiO₂膜层。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,掺杂70 nm的SiO₂的复合镀层具有最好的耐蚀性。随着镀液中SiO₂粒径增大,复合镀层的硬度逐渐降低,但其对摩擦系数的影响较小。      

TiO2-MWCNTs的制备及TiO2-MWCNTs/epoxy复合涂层性能

用混酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行了酸化处理,然后通过溶胶-凝胶法制备了TiO₂包覆MWCNTs（TiO₂-MWCNTs）核壳材料,并通过X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）等手段对其包覆结果进行了验证。用硅烷偶联剂KH560对TiO₂-MWCNTs及MWCNTs进行了改性,分别制备了TiO₂-MWCNTs/epoxy、MWCNTs/epoxy复合环氧涂层以及纯环氧涂层,利用EIS测试了涂层的电学性能,通过材料试验机（MTS）测定了涂层的柔韧性,用扫描电镜（SEM）观察了涂层表面形貌。结果表明：TiO₂-MWCNTs在环氧树脂中具有良好的分散性,TiO₂-MWCNTs/epoxy复合涂层对腐蚀介质具有较好的抗渗透性能;TiO₂包覆后大大增加了涂层的柔韧性。     

功能化纳米TiO2/环氧树脂超疏水防腐复合涂层的制备与性能

超疏水材料在金属防腐领域具备巨大的潜在应用前景。为得到疏水性能及防腐性能俱优的纳米TiO₂/环氧树脂复合涂层材料,首先以三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米TiO₂表面功能化;以全氟辛基甲基丙烯酸酯对固化剂二乙烯三氨(DETA)进行氟化;最后通过一步共混法和两步喷涂法分别制备出两种复合涂层。利用FTIR、XPS、1HNMR分析氟化固化剂(F-DETA)和氟化纳米TiO₂(f-TiO₂)的物相组成和组织结构。接触角测试仪和静置实验表明,当三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1∶15时f-TiO₂的性能最佳,所制备的复合涂层接触角达到164.9°。SEM表征结果显示通过两步法制备的f-TiO₂/环氧树脂复合涂层具备更均匀的粗糙表面、涂层内部孔隙率较低且环氧树脂层与f-TiO₂层具备梯度结构。摩擦实验证明两步法制备的f-TiO₂/环氧树脂复合涂层的超疏水性具备较好的机械稳定性。Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究表明,通过两步法制备的f-TiO₂/环氧树脂复合涂层具有优异的防腐性能,其腐蚀抑制效率高达99.99%。