高岭石/苯甲酰胺插层复合物的制备与表征

以高岭石／二甲亚砜作为前驱物,用熔融插层法成功制备了高岭石／苯甲酰胺插层复合物,产物用X射线粉晶衍射和Fourier变换红外光谱进行了表征。实验结果表明：高岭石／苯甲酰胺插层复合物中,高岭石的层间距扩张到1.428nm,插层率达到了82．5％;苯甲酰胺分子的氨基与高岭石的内表面羟基形成了氢键,苯甲酰胺分子可能以单分子层垂直排列于高岭石层间。高岭石／苯甲酰胺插层复合物在140～180℃的温度范围内,会发生苯甲酰胺的脱嵌过程。     

超声波法制备高岭石插层复合物

用超声波法制备了高岭石插层复合物.利用红外光谱、X射线衍射和透射电子显微镜分析了不同产地高岭石结构的差异、插层效果以及它们之间的关系.比较了不同类型插层剂与高岭石的插层产物、插层效果及插层机理.结果表明:相同条件下,多水高岭石(埃洛石)和结构压力大的管状高岭石比普通高岭石更易于插层.在60℃,3 h,超声波条件下,将高岭石/二甲基亚砜(dimethylsulphoxide,DMSO)作为媒介,采用两步插层法快速制备高岭石/乙醇前驱体,但DMSO的插层率优于乙醇的.甲醇钠与苏州高岭石作用后,使部分苏州土片层间剥离.     

高岭石/丙烯酰胺插层复合物的微波制备及其表征

高岭石及其有机插层复合物在高性能陶瓷领域有着良好的应用前景。本文利用微波技术,以DMSO作为前驱体,制备高岭石/丙烯酰胺插层复合物,发现微波对丙稀酰胺的插层反应具有相当明显的促进作用,反应时间从通常的几天缩短到几个小时。采用X-射线衍射、FT-IR光谱、TG等技术对其进行表征。结果表明:反应2小时后,该插层复合物的层间距即可扩大为1.139nm,其键合方式发生了改变,形成新的氢键。这为工业生产高岭石有机插层物以及制造纳米级高岭土提供了高效的新途径,并为进一步生产高性能陶瓷方面打下了基础。     

高岭石/二甲亚砜插层复合物的热分析

用热重-差示扫描量热法(thermogravimetry-differential scanning calorimetry,TG-DSC)和X射线衍射研究了高岭石/二甲亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)插层复合物形成时,吸附在高岭石表面的DMSO分子的存在状况.测量了复合物在60℃干燥不同时间和升温速率不同时的TG-DSC曲线.结果表明:复合物在60℃干燥24h后可将吸附分子除去,而不影响插入的DMSO;水和DMSO的脱附温度分别为60℃和117℃.根据热分析数据计算得到了Al2[SiO2O5](OH)4与DMSO的摩尔比值为1.04:1.研究发现:在高岭石的层间不存在水分子,水分子仅仅吸附在高岭石的表面.     

高岭石/甘氨酸插层复合物的制备与表征

通过取代法成功地将甘氨酸插入到高岭石层间，制备出高岭石／甘氨酸插层复合物，XRD显示插层复合物1．0nm出现衍射峰，红外光谱表明甘氨酸分子中的N、O原子与高岭石片层间离子形成了氢键。     

高岭石/酒石酸插层复合物的制备与表征

介绍了二甲亚砜(DMSO)取代法制备高岭石/酒石酸(标记为K/T)插层复合物.产物经XRD-6000粉晶衍射和傅立叶变换红外光谱表征.XRD表明:高岭石层间距由0.72 nm扩张到1.09 nm,插层率达50%.红外光谱表明:酒石酸分子的羰基与高岭石的内表面羟基形成了氢键,而羟基与高岭石的硅氧面的氧形成了氢键.酒石酸分子以单分子层平铺于高岭石层间.     

高岭石-氨基硅烷插层复合物的制备与表征

以高岭石-甲醇(K-M)复合物为前驱体,利用置换法于常温下制备了3种高岭石-氨基硅烷插层复合物。用X射线衍射、Fourier变换红外光谱仪、透射电子显微镜、热分析仪等对复合物进行了表征。结果表明:3种高岭石-氨基硅烷插层复合物的层间距均扩大至2nm以上,插层率都大于95%。3种氨基硅烷分子均和K-M前驱体的甲氧基共同存在于高岭石层间,均呈两层倾斜排列,倾斜程度不同。氨基硅烷的插入破坏了高岭石层间的氢键,加剧了高岭石自身结构中硅氧四面体片层与铝氧八面体片层之间的错位,使得复合物片层出现不同程度的卷曲变形。3种高岭石-氨基硅烷插层复合物的热分解过程均分三步进行:表面水的蒸发及层间甲氧基的脱嵌分解、插层剂氨基硅烷分子的脱嵌、高岭石脱羟基。     

淮北焦宝石型高岭石/二甲基亚砜插层复合物的制备与表征

采用XRF、XRD等研究了淮北高岭石的矿物学特征,结果表明淮北高岭石为隐晶质结构,结晶有序度低,Hinckley指数仅为0.56.以此为原料,制备了高岭石/二甲基亚砜插层复合物,并对其进行表征.XRD和FTIR分析显示DMSO插入了高岭石层间,使晶层间距d(001)由0.720 nm增加到1.132 nm,插层率为87％.DSC-TG分析显示插层复合物的脱嵌与挥发发生在120 ～280℃,高岭石的脱羟基温度在插层前后变化不明显.     

天然高岭土碳热还原制备Al_2O_3/SiC复相陶瓷粉

以天然高岭土与碳黑为原料,采用原位碳热还原法,合成了Al2O3／SiC复相陶瓷粉末,探索了一条低成本合成Al2O3／SiC复相陶瓷粉末的新途径。对合成反映的热力学过程进行理论分析和实验研究,探讨了产物的合成条件。研究表明:反映合成过程分为2个阶段,首先是高岭土的脱水阶段。然后是分解产物的还原过程。分解出的莫来石及SiO2与碳发生还原反应,产物为Al2O3和SiC。     

高岭石有机插层复合材料的研究及应用现状

高岭石是一种层状硅酸盐矿物,有机物可进入其层间形成高岭石有机插层复合物。本文综述了高岭石有机插层复合物的发展及其制备,分析了高岭石插层复合物的插层反应特点和插层影响因素,并概述了该领域目前的研究重点和应用前景。     

碳化硅晶须增韧陶瓷复合材料断裂韧性的理论计算

目前很难对晶须增韧陶瓷复合材料的断裂韧性进行理论计算。本文同时考虑裂纹和气孔对材料断裂韧性的影响,建立了理论计算复合材料断裂韧性的公式,从而为在复合材料的研制 预估其断裂韧性奠定了理论基础,减少因得实验而造成的人力和财务的浪费,加强复合材料的研制过程。     

碳化硅纳米晶须的研究进展

本文论述了碳化硅纳米晶须的反应机理和各种制备技术,指出碳化硅纳米晶须主要是通过气固(VS)和气液固(VLS)反应机理生成的,具有纳米尺度的反应原料、催化剂或成核剂是制备碳化硅纳米晶须的关键。     

溶胶-凝胶和碳热还原法合成碳化硅晶须的研究

以工业硅溶胶和炭黑为主要原料，用溶胶－凝胶和碳热还原法合成了SiC晶须，获得的产物中碳化硅质量分数高于95％，碳化硅晶须质量分数高于74％，碳化硅晶须为直线形，具有光滑的表面，直径为0．2－0．5μm，长径比约为50－200，对影响碳化硅晶须产率和微观结构的主要因素进行了研究，结果表明：采取原料中碳含量稍多于理论值，并且严格控制反应温度，使得碳化硅的生成速度与碳化硅晶须的形成速度相匹配的措施对于提高产物中的碳化硅晶须含量是非常有效的。     

树脂热解炭制备碳化硅晶须

用自制的配合醛树脂热解和炭源，用ＳＩＯ２超细汾作原，根据碳热还原原理，利用常规加热和微波加热两种方式，分别制备了直径在纳米级的ＳｉＣ晶须，Ｘ射线衍射、透射电检测结果表明：制备工艺和条件对ＳｉＣ晶须的性质有较大的影响。     

SiC晶须／Y—TZP（含Al2O3）复合材料力学性能的研究

通过SiC晶须对Y-TZP陶瓷材料的补强,发现:在SiC晶须分散均匀的情况下,尽管SiC晶须的体积含量高达30％,复合材料中单斜相氧化锆的含量并不高,氧化锆的应力诱导相变仍是复合材料的主要增韧机理,复合材料的力学性能并不随着SiC晶须含量的增加而降低。在复合材料中加入氧化铝后,发现少量的氧化铝加入有利于复合材料力学性能的提高。在氧化铝重量含量为6%,SiC晶须体积含量为20%时,复合材料的强度和断裂韧性分别为:1329±13MPa和14.8±0.7MPa·m~(1/2)。但是,过多的氧化铝加入又会使复合材料的力学性能出现下降趋势。SiC晶须加入后,复合材料的高温强度和抗热震性都有明显改善。     

聚合物先驱体法制备SiC/AlN

将乙基铝胺和聚碳硅烷的溶液混合反应,减压蒸去溶剂后制得混合先驱体,后者经裂解烧结而转化为ＳｉＣ／ＡｌＮ,通过ＩＲ和ＴＧ／ＤＴＡ等表征研究了混合过程的交联反应,结合对裂解产物的分析,表明,采用该工艺可提高裂解烧成率,控制裂解产物的成分并有利于提高其中Ｓｉ和Ａｌ分布的均匀程度。     

碳/碳化硅复合材料上莫来石涂层的制备及氧化行为

以正硅酸乙酯[(C2H5)4SiO4,ethyl orthosilicate,TEOS]和硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]为原料,制各了莫来石(3Al2O3·2SiO2,mullite)溶胶,用浸涂法在碳磁化硅(Cf/SiC,下角f表示纤维,下同)上制备3Al2O3·2SiO2涂层(mullite coating,MC).对Cf/SiC和Cf/SiC MC进行了等温-氧化实验,并研究了两者的氧化规律.结果表明:Cf/SiC和Cf/SiC MC的氧化都可以划分为3个主要阶段:θ＜700℃;700℃＜θ1000℃;1000℃＜θ1200℃.在各个阶段,控制氧化速率的机理各有不同,Cf/SiC MC的氧化质量损失比Cf/SiC的低50%左右,表现出较好的抗氧化性能.     

木材陶瓷和Si粉原位反应烧结制备多孔SiC的研究

以椴木木粉、硅粉和酚醛树脂为原料 ,先低温碳化制成木材陶瓷 ,然后利用高温原位反应烧结工艺制成了具有椴木微观结构的多孔SiC陶瓷。借助TGA研究了木粉和酚醛树脂的热分解行为。用XRD和SEM研究了木材陶瓷和多孔SiC陶瓷的物相组成和微观结构 ,用压汞法对木材陶瓷和多孔SiC的孔径分布进行了表征。研究了碳化温度、碳化速率、酚醛树脂用量、SiC含量和成型压力等因素对多孔SiC弯曲强度和孔隙率的影响。结果显示 :木材陶瓷为部分石墨化的无定形碳 ,多孔SiC由主晶相 β SiC和 10 %± 0 .5 % (体积分数 )的游离Si组成。木材陶瓷和多孔SiC具有类似于初始木材的多孔微观结构 ,孔径主要集中于 10～ 60 μm。在优化的工艺条件下 ,获得了孔隙率大于 5 0 % ,弯曲强度约为 13MPa的多孔SiC陶瓷