PC/ZnO-SiO2纳米复合材料的制备及注塑工艺探讨

采用正硅酸乙酯（TEOS）水解生成的SiO2对纳米ZnO进行表面包覆,制备了ZnO—SiO2纳米复合粒子,并用该复合粒子对聚碳酸酯（PC）进行改性处理。考察了纳米ZnO的表面包覆改性效果,研究了不同纳米复合粒子用量时复合材料的耐光氧老化性能,并探讨了纳米复合粒子对复合材料注塑工艺的影响。结果表明,SiO2成功包覆在纳米ZnO的表面,纳米复合粒子为球形,大小均匀,且在PC基体中分散均匀;纳米复合粒子的加入使复合材料的耐光氧老化性能明显提高,而加热温度、注塑压力和保压压力降低。     

单分散性Fe_3O_4/CoO/SiO_2复合纳米粒子的制备与表征

采用溶剂热法,在160℃下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备Fe3O4/CoO复合纳米粒子;然后采用St觟ber法,在35℃下,以氨水催化正硅酸乙酯(TEOS),制备Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子。考察反应物配比、氨水浓度、醇水比对Fe3O4/CoO/SiO2复合粒子磁学性能的影响。对复合纳米粒子采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、交流梯度磁强计(VSM)、差热分析(DTA)等手段进行表征分析。结果表明:Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子晶形生长良好,粒径在20nm左右。利用CoO进行表面修饰后,提高了纳米Fe3O4粒子的饱和磁化强度,通过包覆SiO2进行表面改性后,提高了纳米Fe3O4粒子的分散性和稳定性。实验确定了Fe3O4/CoO复合粒子与TEOS的摩尔比1∶2、TEOS与氨水的摩尔比1∶3、无水乙醇与蒸馏水的体积比2∶1为最佳反应物配比。     

Ag@SiO_2核壳纳米粒子的制备与表征

以NaBH4作还原剂,TEOS为前体,采用反相微乳液法制得粒径50～100nm的Ag@SiO2核壳纳米粒子,其中Ag核为面心立方结构,壳层为无定形SiO2。考察催化剂加入的先后和微乳液R值(R=n水/n表面活性剂)对Ag@SiO2核壳纳米粒子形成的影响。用TEM、UV-Vis、XRD对纳米粒子的形貌及性质进行表征。结果表明:催化剂若先于TEOS加入,易得到Ag@SiO2核壳纳米粒子,随着R值的增加,Ag核的粒径变大,纳米粒子逐渐由单核变成多核。催化剂若后于TEOS加入,则形成负载型Ag/SiO2复合物。Ag核被SiO2壳包覆后的等离子共振吸收峰发生了微弱红移。而当壳厚80nm时,由于SiO2的散射作用,吸收峰会发生蓝移。     

包覆SiO2的硬脂酸相变储能材料的低热固相化学合成及其热性能

采用低热固相化学反应法,一步制备了表面包覆SiO2的硬脂酸相变储能纳米粒子.由红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热法对表面包覆SiO2的硬脂酸纳米粒子进行了表征.利用动态光散射激光力度仪测定了材料的粒径分布,同时对材料表面包覆前后的接触角进行了测定.结果表明:硬脂酸纳米粒子表面成功包覆了SiO2层.包覆的硬脂酸纳米粒子为球状,粒径大约为110 nm.包覆的硬脂酸纳米粒子相转变温度为61.4℃,相变过程中的焓值为153.1 J/g,具有良好的蓄热能力,可用于太阳能利用等方面的储能蓄热.     

耐高温钒酸铋黄色颜料的制备

为了提高钒酸铋(BiVO4)黄色颜料的耐高温性,利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解反应,在BiVO4表面形成SiO2膜,使钒酸铋黄色颜料经过1 000℃的高温煅烧,依然颜色鲜艳。通过实验确定了制备耐高温钒酸铋黄色颜料的适宜工艺条件:在室温下,TEOS浓度为0.14 mol/L,反应2 h并陈化约20 h,十二烷基苯磺酸钠(DBS)质量分数为0.4%,包覆2次SiO2。采用红外光谱仪、X射线衍射仪、差热分析仪对产品进行了表征,并得出结论:复合颗粒红外光谱显示,表面存在SiO2标准谱图中的特征吸收峰;X射线衍射证实SiO2以四方晶相包覆于BiVO4表面;差热分析结果表明,包覆的SiO2起到了防止BiVO4烧结的作用。     

SiO_2复合磁性纳米粒子的合成及表面性质的研究

采用溶胶凝胶法合成具有快速磁场响应能力的SiO2复合磁性纳米粒子。用表面电位仪研究了不同包覆层厚度对粒子表面性质的影响。用AFM对粒子的表面形貌进行了表征。并考察了不同SiO2包覆层厚度粒子的抗酸性。结果表明生长3层SiO2后复合粒子的表面完全被SiO2所包覆,粒子具有高的磁含量和快速的磁场响应能力,并具有高的抗酸性。     

纳米SiO_2表面接枝聚合改性及在PP中的分散

纳米SiO2粒子经硅烷偶联剂表面处理后,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯单体,实现了纳米SiO2表面的高分子包覆改性,制备了具有核壳结构的聚苯乙烯接枝SiO2复合纳米粒子.采用傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对纳米SiO2粒子的表面结构及其在聚丙烯(PP)中的分散状况进行了表征.结果表明,接枝改性后纳米SiO2粒子能够在PP基体中均匀分散,明显改善了PP复合材料的力学性能.     

近红外上转换发光材料的稳定性

利用吸附层媒介机制,采用正硅酸四乙酯（TEOS）包覆近红外上转换材料CaS：Eu,Sm,在其表面生成了一层致密的SiO2膜,可使其发光性能在潮湿空气中不衰减．通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）比较经TEOS包覆改性前后的CaS：Eu,Sm的组分和形貌．同时,用荧光光谱仪测定了包覆前后荧光粉发光性能的变化情况以及在空气中的稳定性．结果表明：先用无水乙醇洗涤试样,再加入TEOS用超声波分散的方法可以在CaS：Eu,Sm荧光粉颗粒的表面包覆一层SiO2膜,能显著地提高荧光粉的化学及发光稳定性．     

纳米SiO2/Al复合粒子的制备

利用在活化微米金属铝粉表面包覆纳米SiO2致密膜的方法，以对推进剂燃烧具有催化作用的纳米膜取代了铝粉表面本身的惰性氧化层。分析了纳米膜包覆的形成机理，并以此制备了纳米SiO2／A1复合粒子。通过检测分析，发现包覆前后颗粒粒度变化不明显，包覆膜的厚度在10nm左右，与铝粉本身的氧化层厚度相当；发现复合颗粒表面有Si-O-Si反对称伸缩振动峰及Si-O-Si弯曲振动吸收峰，表明包覆膜为SiO2。     

正交试验优化核壳型Fe3O4@SiO2磁性复合微球的制备工艺

采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了磁性Fe3O4纳米粒子及核壳型Fe3O4@SiO2复合微球,利用红外光谱(FTIR)技术测定了微球表面基团,证明了SiO2确实在Fe3O4纳米粒子的表面形成了包覆层。通过正交试验设计,利用激光粒度仪测量的微球粒径为指标,考察TEOS与磁性微球的体积比、反应温度、反应时间和乙醇浓度四因素对微球粒径的影响。结果表明TEOS与磁性微球的体积比为2、反应温度为80℃、反应时间为4 h,乙醇浓度为80%是制备大粒径Fe3O4@SiO2磁性复合微球的适宜条件。     

溶胶-凝胶法制备疏水型SiO2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶工艺,以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,结合三甲基氯硅烷（TMCS）对胶粒的修饰作用,利用浸渍提拉法在玻璃表面制备了具有一定疏水能力的SiO2薄膜.考察了TMCS的掺杂量、醇硅比、加水量及热处理温度对薄膜疏水性的影响.     

溶胶－凝胶法原位制备PI /SiO2杂化薄膜的结构及形态研究

采用溶胶一凝胶法在聚酸胺酸溶液中引人二氧化硅( SiO2)溶胶,并经热酸亚胺化后制备了聚酸亚胺二氧化硅( PI /SiO2)杂化薄膜。采用X一射线能谱、红外光谱,X一射线衍射和原子力显微镜等方法,研究了SiO2含量对杂化薄膜元素组成、化学结构、晶体结构及表面形貌的影响。结果表明,在亚胺化的过程中,PI薄膜中原位形成了非晶态的无机硅烷网络;生成的SiO2颗粒粒径随其含量的增加而增大,在SiO2含量低于5%(质量分数,下同)时,其粒径不超过50 nm,当其含量达到7%时,颗粒的粒径急增至200 nm,表明颗粒发生了团聚。     

退火和老化气氛对铝酸钙玻璃上SiO_2薄膜性能影响

将用IAD法在CAB玻璃基体上沉积的SiO_2薄膜在600℃条件下部分进行退火,然后在不同湿度气氛中进行老化处理.利用分光光度计、纳米硬度计和扫描电镜研究了退火处理及不同老化气氛对SiO_2薄膜的光谱性能、硬度及摩擦性能的影响.实验结果如下:虽然退火和老化方式影响SiO_2薄膜的结构,但不同处理的SiO_2膜层表面摩擦系数均小于CAB玻璃基体,退火处理后的SiO_2薄膜硬度高于不退火处理的SiO_2薄膜硬度;SiO_2薄膜在可见光区内对CAB玻璃能够起到有效的增透作用;退火处理后红外透过率提高.实验结果表明CAB玻璃表面镀SiO_2薄膜在不损害光谱性能的同时可以起到有效地防护作用,显著提高其耐摩性能.     

SiO2负载TiO2膜光催化降解亚甲基蓝和孔雀石绿

采用溶胶凝胶法制备TiO2溶胶,并将其负载于SiO2的表面,制成负载锐态矿型TiO2薄膜,利用XRD和SEM对膜的形貌及晶型进行了表征.将SiO2负载TiO2膜应用于光催化降解亚甲基蓝、孔雀石绿,结果表明该催化剂具有较高光催化活性,且易回收及重复使用.同时探讨了光催化剂的用量、光照时间、pH值等条件对光催化活性的影响.在光催化剂的用量为10 g·L-1、光照时间为2 h、pH=7时,其脱色率可以达到90%以上.     

包覆型CeO_2/SiO_2和CeO_2/聚苯乙烯复合磨料的制备及其化学机械抛光性能

以SiO2和聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球为内核,采用液相沉淀工艺制备了具有包覆结构的CeO2/SiO2和CeO2/PS复合颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、动态光散射仪和zata电位测定等手段对所制备样品进行了表征。将所制备的CeO2/SiO2和CeO2/PS复合颗粒用于硅晶片热氧化层的化学机械抛光,用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观察抛光表面的微观形貌、测量表面粗糙度。结果表明:所制备的CeO2/SiO2和CeO2/PS复合颗粒呈球形,粒径在150～200nm,CeO2纳米颗粒在SiO2和PS微球内核表面包覆均匀。包覆的CeO2颗粒与SiO2内核之间形成了化学键结合。CeO2颗粒的包覆显著的改变了复合颗粒的表面电性。AFM测量结果表明:经CeO2/SiO2和CeO2/PS复合磨料抛光后的硅热氧化片表面在5μm×5μm范围内粗糙度值分别为0.292nm和0.180nm。     

纳米SiO2对丙烯酸酯外墙涂料的改性

介绍了纳米材料改性高性能丙烯酸酯建筑外墙涂料的配方及研制,着重讨论了纳米SiO2添加量对涂料性能的影响：掺人6％的纳米SiO2能明显改善涂膜的附着力、光泽度、耐水、耐碱、耐洗刷性和涂料的抗沾污性、触变性能、稳定性。     

二氧化硅对玻璃在水润滑时的摩擦性能的影响

用栓－盘摩擦试验机，测定了石英玻璃和３种硅酸盐玻璃在大气及水中的摩擦性能，考察了试样中ＳｉＯ２含量，润滑介质及表面处理对其的影响。结果表明，试样中的ＳｉＯ２含量越高，其在水中的减摩作用越好；且这种减摩作用只在介质为水时突出，而在乙醇和液体石蜡与苯的混合溶液中却不明显。ＳｉＯ２在水中在减摩作用是通过其表面与水之间的相互作用而实现的。用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换红外光谱（ＦＴＩＲ）测定了ＳｉＯ２粉末吸附水的行     

纳米SiO_2改性外墙涂料的研究

介绍了纳米材料改性高性能建筑外墙涂料的配方及研制,着重讨论了纳米SiO2添加量对涂料性能的影响:掺入4%的纳米SiO2能明显改善涂膜的附着力、光泽度、耐水、耐碱、耐洗刷性和涂料的抗沾污性、触变性能、稳定性。     

易水解荧光颜料包覆的研究

实验用有机硅KH570对荧光粉进行二氧化硅包覆以改善其耐水性,在包覆量为3％时得到由致密二氧化硅薄层包覆的产品,铝酸锶的耐水性有很大提高,原样在1．5h内完全水解,而包覆产品在300h内无水解现象,而包覆后对颜料的荧光性能影响很小,荧光强度降低在5％以下,不影响荧光粉的使用。     

逆反应烧结制备碳化硅/氮化硅复合材料的工艺

制备Si3N4／SiC复合材料的常规反应烧结是以Si和SiC为原料进行氮化烧结,而逆反应烧结是以Si3N4和SiC为原料,首先使Si3N4反向反应为活性氧化物后再进行烧结。建立逆反应烧结工艺制备Si3N4／SiC复合材料的热力学基础。确定了Si3N4先于SiC氧化;氧化产物可以是SiO2,也可以是Si2N2O;形成的SiO2氧化膜不会与基体材料反应;在膜与基体之间可能生成Si2N2O。论证了逆反应烧结的热力学可行性。通过6个烧结实验,证实了其热力学分析的正确性,并从工艺参数与密度变化、残氮率和比强度等关系筛选出最佳的烧结工艺参数。