聚乙二醇表面改性对纳米Si3N4分散性的影响研究

用二氯二甲基硅烷和聚乙二醇1500对纳米氮化硅(Si_3N_4)粉体进行表面改性,通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、固含量测定和沉降实验来研究纳米Si_3N_4的表面改性效果和分散性。结果证明:二氯二甲基硅烷和聚乙二醇1500(PEG1500)成功接枝到纳米Si_3N_4粉体表面,表面改性后的纳米Si_3N_4粉体颗粒均匀,有效阻止了纳米颗粒的团聚,提高了纳米颗粒的分散性。     

SiC和Si3N4纳米颗粒分散中的介质因素

本文以水和乙醇为介质分别对纳米SiC和Si3N4进行分散实验,以聚乙二醇和两种分子量不同的聚甲基丙烯酸铵（PMAA－NH4）作分散剂,通过沉降实验,研究纳米颗粒的分散效果和介质的关系。     

纳米Si3N4粉末分散工艺研究

研究了纳米Si3N4粉末的分散性能,得到了优化的分散工艺参数.实验结果表明,将纳米Si3N4进行超声分散,可以改善其分散状况;加入适量的表面活性剂能改善Si3N4的分散效果,阳离子型表面活性剂的分散效果优于非离子型表面活性剂;分散体系的pH值也影响纳米Si3N4粉的分散效果.     

纳米SiC—Si3N4复合超细粉末的研制

用热化学气相反应法制备了纳米级ＳｉＣ－Ｓｉ３Ｎ４复合超细粉末，讨论了工艺参数对复合超细粉末颗粒度、组成、结构等的影响，并制备出颗粒呈球形、颗粒尺寸均匀、分散性好、最小颗粒尺寸为８９Ａ的纳米级ＳｉＣ－Ｓｉ３Ｎ４复合超细粉末。     

激光驱动气相反应制备纳米级Si3N4超细粉末

本文利用CW—CO_2激光驱动气相化学反应的方法,以SiN_4和NH_3作为原料气体合成了纳米级Si_3N_4超细粉末。本工艺过程的产率达95％。由化学分析表明产物的纯度为含Si_3N_493.75wt％,杂质主要是氧,其含量为1.86wt％,另外还存在总含量为500ppm的Ca、Mg等杂质。由X射线衍射和透射电子显微镜等的分析表明,产物的颗粒近似于球形、不团聚,粒径分布范围为10um～30nm,平均粒径为17um,而其结晶性状呈现非晶态结构。     

Si3N4／纳米SiC复相陶瓷的研究

采用纳米ＳｉＣ粉体制备了Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷。研究了制备工艺、纳米ＳｉＣ含量对材料性能及显微结构的影响,并对材料显微结构特点与强韧化机制进行了分析 。结果表明：添加２０ｖｏ％〈１００ｎｍ的ＳｉＣ粉体时,复相陶瓷的室温抗弯强度达８５６ＭＰａ,当添加１０ｖｏ％上述ＳｉＣ粉体时,复相陶瓷的增韧效果最佳,断裂韧性达８．２７ＭＰａｍ＾１／２,比基体材料提高了２３％。     

纳米Si3N4／PP复合材料的力学性能研究

研究了纳米氮化硅（Si3N4）粒子对其填充的聚丙烯（PP）力学性能的影响,结果发现纳米Si3N4/PP复合材料的力学性能表现出了许多与常规纳米粒子改性PP的不同之处。复合材料的拉伸强度随纳米Si3N4粒子含量增加而基本呈直线上升趋势,而冲击强度变化不大,纳米Si3N。粒子对PP并无明显增韧效果;少量（5％）纳米Si3N4粒子便能显著提高复合材料弯曲强度。     

改性纳米Si3N4的制备及在PU合成革中的应用

采用自制的丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯-乙烯基三乙氧基硅氧烷（BA-MMA-VTES）大分子表面改性剂对纳米氮化硅（Si3N4）陶瓷粉体进行表面包覆改性,将改性后的纳米Si3N4粉体加入到耐水解聚氨酯（Pu）树脂中成革,并进行傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜等分析及力学性能测试。结果表明,BA—MMA—VTES与纳米Si3N4发生化学健合;BA—MMA—VTES质量分数为5％时,纳米Si3N4粒径最小,改性后的纳米Si3N4有良好的分散性能。添加改性纳米Si3N4粉体的PU合成革的力学性能明显提高。     

改性纳米Si3N4在EPDM中的应用研究

用溶液聚合法合成BA—MAA—AN三元共聚物大分子表面处理剂对纳米Si3N4进行表面处理，大分子表面处理剂包覆在纳米Si3N4的表面，并与其发生了化学作用，可有效地阻止纳米Si3N4粉末的团聚；处理过的Si3N4粒径明显减小，可提高粉体在橡胶中的分散性。用经处理的纳米Si3N4填充三元乙丙橡胶（EPDM）制备了纳米橡胶复合材料，并研究了复合材料的力学性能。结果表明：改性纳米Si3N4的加入在一定程度上提高了EPDM的拉伸强度、撕裂强度、耐磨及动态耐久性能等，其中添加1．5份改性纳米Si3N4效果最好。     

纳米SiC—Si3N4复合粉体制备材料的显微结构

以自制的纳米ＳｉＣ－Ｓｉ３Ｎ４复合粉体为原料，用气压烧结的方法制备陶瓷复合材料。对此材料用ＴＥＭ和ＨＲＥＭ电镜显微分析的结果发现两种不同的显微结构：纳米－微米结构和亚微米－微米结构。对两种结构的形成机理作了初步的探讨。     

聚乙二醇对合成多孔SiO2块体结构和性能的影响

以正硅酸乙酯、聚乙二醇、乙醇和氨水为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了固定化酶用的块状多孔SiO2。研究了引入不同聚乙二醇对多孔材料的结构、孔径分布和水热稳定性的影响。结果表明：随着聚乙二醇含量的增加和聚乙二醇相对分子量降低,胶凝时间缩短。随聚乙二醇引入量增加,材料的比表面积、孔容和平均孔径值均增加。当添加的聚乙二醇的质量分数为30％时,各值达到极大。添加不同含量聚乙二醇所得的多孔块材在80℃热水中浸泡72h后气孔率变化均不超过8％,质量损失率小于6％,热水浸泡前后材料的孔径分布曲线形状基本不变,所得多孔材料的水热稳定性能好。     

初始硅粉粒度对自蔓延高温合成氮化硅的影响

研究了平均粒度分别为２,７．８和１５．４μｍ的３种初始硅粉在氮气中的燃烧氮化规律。初始硅粉粒度越细,则在氮气中的燃烧温度高越高,燃烧滤蔓延速度越快,激活能也越低;较细的硅粉表面的硅蒸发通量大,ｐｓｉ高,易于形成延长方向与硅粉表面垂直的针状或柱状、纤维状晶体;而较粗的硅粉则易于形成氮化硅包覆层,且可以通过“包覆爆裂”机制继续进行二次氮化。较细的硅粉在氮气中的燃烧温度曲线上只出现一次燃烧峰,而较粗的硅     

聚乙二醇对非水解溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜结构及性能的影响

采用非水解溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2光催化薄膜.用紫外光照甲基橙的降解实验研究了聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)分子量和添加量对TiO2薄膜光催化活性的影响.应用场发射扫描电镜分析了薄膜的显微结构与其光催化性能的关系.结果表明:当PEG的相对分子量为1 000,PEG与TiCl4的摩尔比为0.1时,薄膜的比表面积大,薄膜颗粒细小,薄膜中存在均匀分布的大量微小孔隙,其光催化性能最佳.PEG的分子量和加入量过高或过低均会降低薄膜的光催化性能.当PEG的分子量过小或其加入量过少时,TiO2薄膜显微结构的特点是晶粒粗、孔隙数量多和孔径大.PEG的分子量过大或加入量过多,薄膜的颗粒细小,但前者导致薄膜致密而后者又促使薄膜多孔.     

聚乙二醇对不同粒度羟基磷灰石的表面修饰

将聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)聚合物分别溶于含微米级的羟基磷灰石(micro-sized hydroxyapatite,m-HA)及纳米级的羟基磷灰石(nano-sized hydroxyapatite,n-HA)颗粒的水溶胶中,均匀分散后水洗,经冷冻干燥分别获得不同粒度的改性粉体.红外光谱分析显示:改性处理后2种粒度的HA粉体都含有PEG修饰剂.热重分析表明:经过800℃处理的n-HA粉体含有质量分数为3.05%的PEG,比同样改性处理的m-HA的少.X射线衍射分析表明:相转化前的低温煅烧过程中,大量能量用于PEG与HA的解吸.透射电镜的结果表明:PEG改性处理没有改变n-HA的尺寸和形貌.将PEG加入HA水溶胶中,它的亲水特性导致其分子链有序排列,其醚键与H2O和HA分子中的-H活性基团发生作用的机会均等,形成较弱的氢键结合.n-HA比m-HA的表面活性大,与水分子的结合更为紧密,在水溶胶中形成的网络结构更牢固,致使PEG在n-HA水溶胶中与HA形成的氢键减弱,PEG对n-HA表面修饰作用的效果比m-HA的差.     

氮气压对自蔓延高温合成Si3N4的影响

主要研究了氮气压力对自蔓延高温合成Ｓｉ３Ｎ４的影响,并通过放气法详细地研究了β－Ｓｉ３Ｎ４的生长机理,结果表明：随着氮气压的增加和燃烧温度的提高,促进了Ｓｉ的蒸发,从而致使产物中Ｓｉ３Ｎ４的α／β相的比例增加,通过放气法实验,观察到了棒状Ｓｉ３Ｎ４以气－液－固（ＶＬＳ）机制生长的中间形态,Ｘ射线能谱分析表明β－Ｓｉ３Ｎ４以气－液－固（ＶＬＳ）机制生长所需的液相依赖于反应物中的含氧杂质,而不是金属杂     

烧结助剂对自增韧Si3N4陶瓷显微结构和性能的影响

研究了烧结助剂质量分数及比例对热压自增韧Si3N4 陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明 :材料室温抗弯强度和断裂韧性均在烧结助剂的质量分数为 15 %时达到峰值 ,其中 5 %Y2 O3 10 %La2 O3 85 %Si3N4 体系的抗弯强度达 911.3MPa,断裂韧性达10 .0 2MPa·m1 /2 。同时 ,分析了材料显微结构与力学性能的关系 ,发现自增韧Si3N4 陶瓷中 β-Si3N4 柱状晶直径的双峰分布特征对材料力学性能的提高起着很重要的作用     

聚乙二醇在无皂乳液共聚体系中的应用

在苯乙烯（Ｓｔ）和丙烯酸正丁酯（ＢＡ）的无皂乳液共聚体系中,加入聚乙二醇（ＰＥＧ）作相转移催化剂,考察了其浓度、分子量以及Ｋ２Ｓ２Ｏ８引发剂浓度对反应动力学的影响。讨论了相转移催化作用机理。     

两种表面活性剂对碳纤维的协同分散作用分析

探讨了纤维分散剂与减水分散剂的作用机理,并确定了提高碳纤维水泥石均匀性所需要的两种表面活性剂的合适掺量.研究结果表明:纤维分散剂可以有效地分散纤维,但对胶结料粒子的分散是不利的;减水分散剂可以有效的分散胶结料粒子;二者协同作用可以有效提高整个纤维-水-胶结料粒子体系的均匀性;纤维分散剂的适用掺量为0.3～0.4%,减水分散剂的适用掺量应大于1.2%.     

双-β-萘甲酸多缩乙二醇酯在甲醇溶液中分子的构象和分子内激基缔合物的形成

本文研究了双-β-萘甲酸多缩乙二醇酯(P_n)在不同溶剂中的稳态和时间分辨荧光光谱。在甲醇中与在四氢呋喃中不同,P_n显示很强的激基缔合物荧光。表明在甲醇中疏水的两个末端发色团彼此靠近,亲水的多缩乙二醇链段包于两个发色团外部。热力学和动力学研究求出了P_n分子内激基缔合物形成的焓变是—20kJ/mol,活化能为～8.5kJ/mol,激基缔合物形成和离解的速度常数分别为4.5×10~8s~(-1)和3.1×10~8s~(-1)。     

加入纳米氮化硅对氮化硅陶瓷性能与结构影响

本文以亚微米级氮化硅为起始原料，加入纳米氮化硅来增强基体，添加氧化铝和氧化钇为烧结助剂，等静压成型，采用无压烧结的方式来制备具有优良性能的氮化硅陶瓷。主要研究了纳米氮化硅的分散；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷力学性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷使用性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷显微结构的影响。研究结果表明：乙醇作为溶剂在分散介质为聚乙二醇的情况下，超声波震荡40分钟时，纳米氮化硅分散效果最好；随纳米氮化硅加入量的增加，显气孔率增加，吸水率增大；加入3wt％的纳米氮化硅时，试样的体积密度最大，抗弯强度、洛氏硬度、断裂韧性最好，具有较理想的显微结构。