以工业副产锌泥水热合成硼酸锌及表面改性

以工业副产物锌泥及硼砂、硼酸为原料,150℃下水热反应3 h,制备水合硼酸锌(2Zn O·3B2O3·3H2O),样品呈长方体状,粒径约为3μm,并对所制备的硼酸锌进行XRD、TG-DTA、SEM、IR表征。以硬脂酸钠为改性剂,采用正交实验考察了改性剂用量、改性时间、改性温度等因素对硼酸锌改性的影响。结果表明,当硼酸锌的料浆质量分数为5%时,适宜的改性条件:硬脂酸钠用量为2%(质量分数)、前期磁力搅拌40 min、170℃下水热改性60 min。改性后样品的活化指数约为96%,亲油疏水;形貌由长方体开裂成片状,比表面积增大,更利于与高分子基材的融合。     

月桂酸钠有机表面改性凹凸棒石

采用化学沉淀法以偏铝酸钠为原料在凹凸棒石(AT)表面包覆氧化铝,然后用月桂酸钠对凹凸棒石进行有机表面改性.采用XRD、FTIR、TG-DTA、活化指数、接触角和分散性实验等对改性样品进行了表征.结果表明,氧化铝和月桂酸钠的适宜用量分别为:m(Al2O3):m(AT)=1.5:10,m(C11H23CONa):m(AT)=1.5:10.XRD表明氧化铝水合物以无定形结构包覆在凹凸棒石表面.FTIR表明月桂酸根以物理吸附的方式附着于凹凸棒石的表面.当m(C11H23COONa):m(AT)≤1.5:10时,随着月桂酸钠用量的增加,凹凸棒石表面吸附月桂酸根的量逐渐增大,所得样品的活化指数和与水的接触角逐渐升高;当m(C17H35COONa):m(AT)≥1.5:10时,月桂酸根已将凹凸棒石表面完全包覆.分散性实验表明,经月桂酸钠表面改性的凹凸棒石由亲水性变成了疏水性.     

掺杂与表面包覆对尖晶石型LiMn2O4电化学性能的影响

用固相法制备了Cr3 和F-同时掺杂的尖晶石型LiMn2O4正极材料,并对掺杂材料进行氧化铝表面包覆改性,用扫描电子显微镜和X射线衍射研究了材料的表面形貌和晶体结构,用充放电实验和交流阻抗技术测试了材料的电化学性能。结果表明:LiMn2O4在掺杂Cr3 和F-及表面包覆氧化铝后仍为尖晶石型结构,随掺杂和包覆量的增加,材料首次放电容量降低,但循环性能明显改善,其中未掺杂、掺杂量为0.10和表面包覆0.3%的氧化铝的材料室温首次放电容量分别为125.3 mA·h/g、117.5 mA·h/g和113.7 mA·h/g,循环25次后容量保持率分别为82.7%、91.5%和93.6%,而55℃下25次循环后放电容量及其保持率以表面包覆氧化铝的最佳,分别达到104.2 mA·h/g和92.1%。     

纳米氧化铝浆料制备及用于改性锂电池正极材料

为了开发更为简单、高效制备氧化铝改性正极材料的方法，提升锂电池正极材料的倍率和循环性能，以聚丙烯酸铵(PAANH₄)为分散剂制备纳米氧化铝浆料，并在锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面包覆纳米氧化铝。通过实验发现，PAANH₄添加量为4%(PAANH₄占氧化铝的质量分数)、球磨时间为8 h，所得纳米氧化铝粒径较小且均匀。将此纳米氧化铝浆料应用于锂离子电池正极材料改性，氧化铝的加入不改变正极材料的表面形貌、颗粒尺寸和晶体结构。在电化学性能测试中，发现在氧化铝包覆量为0.3%(质量分数，下同)时，获得较优倍率性能，在氧化铝包覆量为0.5%时，获得较优的循环稳定性能。1C倍率下，未包覆和氧化铝包覆量为0.5%的正极材料循环100次，其容量保持率分别为75.61%和84.93%。     

ZrO_2包覆富锂正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2

采用共沉淀-高温固相法制备了富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2,并使用Zr(OC3H7)4进行了Zr O2包覆改性。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试手段讨论了Zr O2包覆对材料的结构、形貌和电化学性能的影响。Zr O2能均匀覆盖在Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2颗粒表面,包覆后材料的电化学性能有一定的改善。包覆质量分数0.5%的Zr O2样品表现了提高的循环和倍率性能。首次放电容量(0.1 C,2.0~4.8 V)高达250.8 m Ah·g-1,循环45周(0.2C)容量保持为201.6 m Ah·g-1,2.0 C倍率放电容量可达123.2 m Ah·g-1。     

溶剂热改性法制备亚微米级低水硼酸锌

以氧化锌和硼酸为原料通过溶剂热改性法制备了亚微米级低水硼酸锌(2ZnO.3B2O3.3H2O),利用化学分析、XRD、SEM和IR等手段对产物进行了表征。结果表明:溶剂热改性法可以制得团聚少,分散性好,结晶程度高,粒径0.2~0.4μm的亚微米级低水硼酸锌(2ZnO.3B2O3.3H2O)颗粒;TG分析表明,合成样品的开始脱水温度在290℃左右。并对反应机理进行了简单探讨。     

微波辐射固相反应合成硼酸锌

以硫酸锌、硼砂为原料进行了微波辐射固相反应合成2375型硼酸锌(2ZnO·3B2O3·7.5H2O)的研究,探索出一种新的制备硼酸锌的工艺路线.实验考察了影响硼酸锌硼锌比[n(B2O3)/n(ZnO)]的因素,并对合成产品进行了表征.实验表明,微波辐射强度和原料配比对产品硼锌比有较大影响.通过差热分析,测定合成产品的失水温度为170～230℃,与2375型硼酸锌失水温度较接近;X射线衍射谱图的谱线位置和相对强度与7.5水硼酸锌的标准谱图相符;扫描电镜显示晶体为不规则形状,粒径1.5μm左右.     

导热氧化铝改性工艺对界面材料导热性能的影响研究

为提高界面材料的导热性能,采用不同工艺对界面材料用导热氧化铝填料进行改性研究,通过考察导热氧化铝填料的形貌、添加量、复配比例对界面材料导热性能的影响,选取导热氧化铝填料最佳性价比配方和改性工艺。实验结果表明：当导热氧化铝填料以45 μm球形、45 μm类球形、5 μm角形按2∶3∶2质量比进行复配并进行干法-湿法联合改性时,其添加量可以达到95%（占有机硅油体系的质量分数）,导热系数可以达到4.25 W/（m·K）。     

LED用低热阻硅脂的制备

选用合适粒径的氮化铝和氧化铝为混杂导热填料、使用自制的硅烷低聚物为表面处理剂,以溶液插层法对混杂导热填料进行表面改性;然后与甲基苯基硅油混合制备了LED用低热阻导热硅脂。研究了导热填料的种类、粒径、表面处理剂种类及用量对导热硅脂的热导率和黏度的影响。采用LED灯作为实际测试平台表征了导热硅脂的导热性能。结果表明,当填料总质量分数为90.9%,粒径为5μm的氮化铝与粒径为1μm的氧化铝作混合填料且质量比为2.8∶1时,导热硅脂的热导率和黏度有较好的平衡;使用填料质量0.5%的硅烷低聚物对氮化铝和氧化铝混合填料进行表面处理有较好的处理效果;自制10号硅脂样品的黏度（25℃）为174 Pa·s,热阻为1.94℃/W,热导率为4.31 W/m·K。     

微波加热制备低水硼酸锌

以硼砂和硫酸锌为原料,研究了微波加热制备低水硼酸锌(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)的工艺,考察了反应温度、液固质量比、微波辐射时间、微波功率等因素对硼酸锌产率和粒径分布的影响,通过优化实验,确定了最佳工艺条件.实验结果表明,在反应温度85℃,液固质量比3:1,微波辐射时间50 min,微波功率630 W的条件下可制备平均粒径为10.16μm的低水硼酸锌,产率达99.18%.同时采用XRD及TG分析对产品进行表征,XRD谱图与低水硼酸锌标准谱图吻合,TG分析显示产品脱水温度与低水硼酸锌的理论脱水温度接近.