TiO_2/PA1012复合粉体的制备及分析

为实现零维(粉体)材料的功能化,需制备形状单一的粉体。采用溶剂沉淀法成功制备了TiO_2/PA1012复合粉体,通过扫描电镜(SEM)和激光粒度分析仪讨论了粉体形貌和粒径分布,利用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)对粉体的热性能和结构进行了研究。结果表明,相对于纯PA1012粉体,加入TiO_2后的复合粉体更加趋于规则的球形结构,粒径大幅减小,粉体大小及分布更适合于SLS的加工过程;粉体的结晶速率提高、烧结窗口温度增加,改善了成型件的质量,无需后处理。该方法一次性成功地制备了较为均一的TiO_2/PA1012复合球形粉体,当TiO_2含量为2%时,粉体的综合性能最优。     

用于选择性激光烧结成型的聚酰胺6/硫酸钙复合粉体的制备及性能研究

采用溶液沉淀法制备了聚酰胺6/硫酸钙（PA6/CaSO₄）复合粉体,通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪和Ｘ射线衍射仪（XRD）对复合粉体的微观形貌、热性能、粒度分布、晶体结构和流动性进行了表征。结果表明,随着CaSO₄的加入,PA6/CaSO₄复合粉体由松散的球形结构转变为密实的球形结构;CaSO₄的加入能够提高PA6/CaSO₄复合粉体的结晶度并拓宽其烧结温度窗口,在CaSO₄含量为5 %（质量分数,下同）时,结晶度和烧结温度窗口均达到最大值,分别为61.84 %和18.95 ℃;PA6/CaSO₄复合粉体的粒径随CaSO₄含量的增加呈现先减后增的趋势,休止角先减后增,堆积密度先增后减;当CaSO₄含量为3 %~5 %时,PA6/CaSO₄复合粉体的流动性能最佳,最适用于选择性激光烧结。     

PA1012/n-HAP复合粉体的制备及热性能和流动性表征

通过高温高压溶剂沉淀法成功制备了选择性激光烧结(SLS)用聚酰胺1012/纳米羟基磷灰石(PA1012/n-HAP)复合粉体。采用差示扫描量热法(DSC)详细分析了复合粉体的热性能,通过扫描电镜(SEM)分析、激光粒度分析、休止角及堆积密度测试对复合粉体的形貌和流动性进行了探究。结果发现:与同比例PA1012/n-HAP复合材料相比,溶剂沉淀法所制备PA1012/n-HAP复合粉体的熔融温度降低了4~6℃,且结晶度明显提高;PA1012/n-HAP复合粉体的烧结温度窗口宽于纯PA1012粉体,且当HAP含量为1%时达到最大值17.1℃。由于复合粉体粒径可随HAP含量的变化而改变,因此能实现对粉体粒径的调控。在加入10%的HAP时,粉体粒径由纯PA1012粉体的126.14μm降至54.87μm,且粉体趋于规整的球体;随着HAP含量的增加,复合粉体的堆积密度逐渐增大,休止角则呈下降趋势,且粉体流动性增强。     

SLS用纳米羟基磷灰石/聚酰胺6复合粉体的制备及粉体性能分析

采用高温高压溶剂沉淀法制备出纳米羟基磷灰石/聚酰胺6(n-HAP/PA6)复合粉体。通过扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)和X-射线衍射(XRD)对粉体的微观形貌、热性能和结构进行分析;通过对粉体粒径及分布、压缩度和休止角测试,讨论了粉体的流动性能。结果表明:制备出的粉体由蓬松多孔结构变为光滑致密的近球形颗粒;随着n-HAP含量的增加,n-HAP/PA6复合粉体的熔融焓逐渐降低,有助于降低选择性激光烧结(SLS)扫描功率;成功实现了对粉体粒径的控制,当n-HAP含量为10%时粒径达到29.68μm;压缩度和休止角的降低充分表明,复合粉体中n-HAP含量为10%时所制备的粉体流动性最好。     

溶剂沉淀法制备具有相变功能的PA6/AG复合粉体及其性能分析

通过多孔材料吸附法与溶剂沉淀法制备聚酰胺6(PA6)/气凝胶(AG)复合粉体,并通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和激光粒度分析仪等对复合粉体的包覆性、流动性和耐用性等进行测试与分析。结果表明,成功制备了一种具有优异耐用性能的相变材料—PA6/AG复合粉体,其中AG相变材料中石蜡与AG的的质量比为1∶1、粉体中PA6与AG相变材料质量比为2∶1时,复合粉体中的AG相变材料完全被包覆且具有优异的耐用性能;同时在PA6与AG相变材料的质量比为2∶1时,PA6/AG复合粉体的粒径增至85.62 μm,且其流动性能最优。     

利用水热法和添加籽晶制备纳米AlOOH粉体

以Al(NO3)3·9H2O和氨水为原料,以水为反应介质,采用水热法制备纳米AlOOH粉体.通过DSC/TG和XRD分析了不同热处理温度下粉体的晶型转变和成分.利用SEM和粒度仪分析了不同水热温度以及不同籽晶对晶粒形貌的影响.结果表明,当水热反应温度低于380℃时,所获得的粉体成分均为AlOOH,颗粒均为纳米尺度;水热反应温度的提高有利于获得形貌规则的晶粒;加籽晶比不加籽晶所得粉体的粒径小且分布均匀;加纳TiO2作籽晶比加纳米α-Al2O3作籽晶所得粉体的粒径小.     

利用水热法和添加籽晶制备纳米AIOOH粉体

以Al(NO3)3·9H2O和氨水为原料,以水为反应介质,采用水热法制备纳米AlOOH粉体。通过DSC/TG和XRD分析了不同热处理温度下粉体的晶型转变和成分。利用SEM和粒度仪分析了不同水热温度以及不同籽晶对晶粒形貌的影响。结果表明,当水热反应温度低于380℃时,所获得的粉体成分均为AlOOH,颗粒均为纳米尺度;水热反应温度的提高有利于获得形貌规则的晶粒;加籽晶比不加籽晶所得粉体的粒径小且分布均匀;加纳米TiO2作籽晶比加纳米αAl2O3作籽晶所得粉体的粒径小。     

水热法制备Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3陶瓷及其性能

以五水硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O)和二氧化钛(TiO_2)为原料,氢氧化钠(NaOH)为矿化剂,采用水热法合成了具有钙钛矿结构的钛酸铋钠Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(BNT)无铅压电陶瓷粉体和陶瓷。利用X射线衍射仪(XRD)对产物晶体结构进行表征,用扫描电镜(SEM)观察产物粉体的表观形貌和粒径,并测试了陶瓷的电性能。结果表明,在200℃反应4h,NaOH浓度为6 mol/L,可以水热合成出单一晶相,粒径约为200nm的BNT粉体,用此粉体在1130℃烧结的陶瓷的介电常数ε_r=385.26,压电系数d_(33)=98cP/N。     

CeO_2-TiO_2-La_2O_3复合烧结助剂对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷性能影响研究

以氧化锆(3Y-ZrO_2)和氧化铝(Al_2O_3)为主要原料,以CeO_2-TiO_2-La_2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷。探讨了配方组成和烧结温度对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷体积密度、抗弯强度等性能的影响。采用激光粒度仪对氧化铝粉体和氧化锆粉体的粒度大小进行分析,同时采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对烧结样品的物相组成和显微结构进行分析。实验结果表明:本实验所采用的氧化铝和氧化锆粉体纯度较高,符合使用要求。当添加剂中TiO_2加入量为2.0%时,Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷在1450℃烧结后的综合性能最佳,其对应的体积密度和抗弯强度分别为3.73g/cm3和353.83MPa。     

复合型WO_3-TiO_2光催化材料的制备及性能研究

以钛酸丁酯为原料,采用低温水解法合成锐钛矿型TiO_2纳米颗粒。采用浸渍法在TiO_2表面复合WO_3,将钨酸铵分解复合在TiO_2表面,制得不同浓度WO_3复合的TiO_2粉体光催化剂WO_3/TiO_2。并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、荧光光谱(FS)等方法对其进行了表征。以WO_3-TiO_2为光催化剂,以高压Hg灯为光源,光降解含亚甲基蓝和甲基橙的废水,实验结果表明:WO_3复合浓度为2%的WO_3-TiO_2光催化剂降解效果较好。     

粉体粒度对BaTiO_3陶瓷结构与电性能的影响

以采用共沉淀法制备的钛酸钡(BaTiO3)粉体为原料制备陶瓷。并利用XRD、DSC、SEM等分析手段对陶瓷材料的物相、相转变、显微结构进行表征,和利用电容测量仪、粒度分析仪等对陶瓷材料的电性能及粉体的粒度进行测试。研究了粒度对BaTiO3陶瓷微观结构和介电性能的影响。结果表明:随着预烧温度的提高,粉体的粒度增大,其陶瓷烧成温度也相应提高,并获得了优良的介温性能,粉体粒径为360nm的BaTiO3粉体经1290℃烧结后居里峰介电常数达到8119。     

3D打印用PA6/PA12复合粉末的制备与性能

采用溶剂沉淀法制备了用于3D打印的尼龙(PA)6/PA12复合粉末,使用扫描电子显微镜和X射线衍射对复合粉末微观形貌与结构进行分析,使用差示扫描量热测试了复合粉末的熔融和结晶温度,同时测试了不同PA12含量下复合粉末的表观密度、粒径分布、熔体流动速率(MFR)和注射成型件的力学性能。结果表明,复合粉末颗粒近球形,其结晶度明显低于纯PA6粉末的结晶度,当PA12的质量分数增加至20%时,复合粉末的结晶度由纯PA6的66.48%降至42.66%;随着PA12含量的增加,复合粉末的表观密度减小,粒径大于150μm的粉末含量增加,当PA12质量分数为20%时,复合粉末的表观密度仍大于0.35g/cm~3,粒径在75～100μm的粉末含量虽有所减少,但仍在70%以上,且加入成核剂可明显减少大粒径粉末的含量;MFR及注射成型件的韧性随PA12含量增加而提高,但成型件强度和模量下降;PA12使复合粉末的烧结温度有明显的降低,烧结温度窗口增大,有利于选择性激光烧结。     

溶剂与添加剂对溶剂沉淀法制备PA12粉体的影响

通过改变溶剂沉淀法中复合溶剂中乙醇的浓度或添加剂（SiO₂）的含量制备PA12粉体,并使用激光粒度分析仪、霍尔流速计等对PA12粉体的性能进行了测试与分析。研究发现,乙醇的浓度与添加剂的含量均对PA12粉体的性能存在密切的关联;随乙醇浓度的提高,PA12粉体平均粒径先减后增、粒径分布均匀性提高与流动速率提高、密度降低;随着SiO₂含量的增加,PA12粉体的流动速率与粒径分布均匀性提高,平均粒径与密度呈现先减后增的趋势。     

柠檬酸法合成Y_2Mo_3O_(12)粉体的研究

本文采用柠檬酸法合成Y2Mo3O12粉体,对粉体合成的热处理过程进行了TG/DSC研究,利用XRD和SEM等测试手段对粉体晶体结构和微观形貌进行了表征。结果表明,利用柠檬酸法在溶胶体系pH值为4,柠檬酸/金属离子摩尔比为3和780℃烧结6h的条件下可以制备出高纯度正交晶系Y2Mo3O12粉体,产物粒径为0.1~3μm。     

纳米ZrO2(Al2O3)复合陶瓷的制备研究

以Al(NO3)3和ZrOCl2.8H2O为原料,采用化学共沉淀法合成了ZrO2/Al2O3复合粉体,并讨论了反应条件对样品的影响,通过DTA、XRD、分光光度计等手段对产品进行了表征,结果表明:采用合适的合成条件可以得到粒度分布均匀、粒径约30.1nm的ZrO2/Al2O3复合粉体。     

CuO/TiO_2/ZnO三元复合催化剂的研制和性能研究

通过水热合成法制备CuO/TiO_2/ZnO三元复合催化剂。利用XRD、SEM、Uv-vis等对CuO/TiO_2/ZnO复合材料的样品进行表征、性能的测试。研究结果表明,CuO/TiO_2/ZnO复合粉体对日光与紫外光的吸收强度高于单体粉体。通过表征和性能对比发现,TiO_2/CuSO_4/ZnO的效果没有CuO/TiO_2/ZnO的复合效果好,另外模拟了在太阳光下测试了它们对亚甲基蓝的催化吸附性能,具有较好的应用前景。     

层层自组装PU/PSS/{201}TiO_2复合薄膜及其光催化性能

通过氢氟酸(HF)的调控,制备了高晶面指数{201}TiO_2,引入高分子材料聚氨酯(PU)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS),通过层层自组装(LbL),制备了(PU/PSS/{201}TiO_2)_n复合薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)和紫外漫反射(UV-Vis)对复合薄膜进行了表征。结果表明,{201}TiO_2的晶型结构为锐钛矿型,具有类花瓣状结构,其平均粒径约为1μm。紫外-可见吸收光谱证实了该复合薄膜的线性和规则生长。通过紫外光照射下亚甲基蓝(MB)的降解,研究了该复合薄膜的光催化性能。此外,薄膜在重复使用6次后,光催化活性并未明显下降。结果显示,利用LbL自组装合成的薄膜比粉体TiO_2具有更好的光催化活性,在工业印染类废水处理中具有一定的应用前景。     

负载型纳米TiO_2光催化降解甲基橙

本文利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2纳米粉体,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了TiO_2粉体的形貌及结构,TiO_2以锐钛矿型为主,粉体粒径大约为2 nm左右。采用粘结剂固定化法在玻璃板表面负载了TiO_2粉体,以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了负载型TiO_2光催化剂的光催化降解行为。在实验范围内,适宜的光催化降解条件为:甲基橙初始浓度为5mg/L、催化剂用量为0.8 g、催化剂负载次数为4次,此时降解率达到88%。     

g-C_3N_4/TiO_2复合材料的制备及其可见光催化性能

以三聚氰胺为氮源,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备g-C_3N_4/TiO_2复合光催化材料,通过XRD、FESEM、UV-Vis、激光粒度分析仪对样品进行表征,以光催化降解亚甲基蓝(MB)为探针反应,研究了复合比和焙烧温度对样品可见光催化性能的影响。结果表明,g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂为锐钛矿相和金红石相组成的混合晶型,TiO_2颗粒呈近球形分布于片层结构的石墨相C3N4表面,复合材料平均粒径2.17μm,粒度分布均匀,复合后样品的光吸收增强。当g-C_3N_4与TiO_2复合比1.0,焙烧温度450℃时,在32 W普通日光灯下g-C_3N_4/TiO_2对MB的降解率达到93.3%。     

纳米复合金属氧化物/聚酰胺6复合纤维的制备及性能

用共沉淀法制备了锌铝、锌镁铝及镁铝层状双氢氧化物(LDHs),将LDHs经过500℃煅烧后,得到相应的纳米复合金属氧化物(MMO)。MMO经偶联剂表面改性后,与聚酰胺6(PA6)切片共混造粒、熔融纺丝制备MMO/PA6复合纤维,并织造了MMO/PA6织物。用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及红外成像仪等研究了MMO/PA6复合纤维的热性能、横截面形貌及MMO/PA6织物的红外辐射性能。结果表明:MMO/PA6复合纤维的可纺性好;加入MMO后,PA6复合纤维的强度下降约10%,但对PA6纤维的熔融温度没有影响;MMO的加入显著提高了PA6纤维的红外辐射性能,60℃保温的MMO/PA6织物,当MMO的质量分数为2.0%时,其温度高于空白PA6织物约2.0℃,具有优异的远红外辐射性能。