SiO_2纳米类流体及其复合材料的电性能研究

采用快速离子萃取法制备了SiO2纳米类流体。采用FTIR、TG、DSC、TEM及流变测试等分析手段对SiO2纳米类流体进行了系统的表征。结果发现,快速离子萃取法能够保证反应过程中离子交换完全,并能制得具有室温流动性、稳定单分散性以及较高导电性的SiO2纳米类流体。通过将SiO2纳米类流体以不同份数与聚氯乙烯(PVC)熔融共混得到了不同纳米类流体含量的SiO2纳米类流体/PVC复合材料,并对其介电性能和导电性能进行了表征。结果表明,SiO2纳米类流体具有良好的抗静电性能。     

沉淀法制备小粒径SiO_2的实验研究

依据制备SiO2超细粒子的形成机理,采用传统沉淀法,考察了各因素对SiO2粒子粒度的影响,包括水玻璃、表面活性剂和分散剂、沉淀剂和沉淀方式对粒径的影响,总结出各因素影响SiO2粒子粒度的一些变化规律.研究重点侧重于改进其分散性能,降低SiO2二次粒子聚集体尺寸,避免三次粒子的团聚,得到的高分散性沉淀法SiO2的粒度大小接近于纳米尺度.     

可控纳米流体的制备及热导率研究

为了研究纳米流体的一步法制备中不同条件对纳米颗粒粒径的影响，使用醇盐水解法制备了水-SiO2纳米流体.利用激光粒度分析仪和透射电镜（TEM）对纳米颗粒粒径大小及其分布进行了测量，利用zeta 电位仪及长时间的观测,分析了系统的稳定性，利用激光闪光法, 测量不同粒径和不同浓度的纳米流体热导率的提高.结果表明，纳米SiO2颗粒可控制在50~200 nm.由醇盐水解方法制备的纳米流体稳定性好.当纳米流体的体积分数为1.3％时，平均粒径为70 nm的SiO2纳米流体的热导率比纯水提高24％，而热导率的增加对温度的提高不敏感.     

熔融法制备纳米SiO_2颗粒

介绍了以Na2O-B2O3-SiO2玻璃为原料,采用熔融法制备钠硼硅玻璃,并通过对钠硼硅玻璃的组分,熔制温度的讨论,以及对热处理,酸浸析等后处理过程工艺参数进行调节,得到制得纳米SiO2颗粒的最优化条件。采用差示扫描量热法对热处理前的钠硼硅玻璃进行测试,用X射线衍射分析对不同温度热处理的钠硼硅进行测试,用场发射扫描电子显微镜对酸浸析后二氧化硅颗粒形貌进行表征,并对最佳的工艺条件进行了讨论。制得的SiO2颗粒粒径范围为60～100 nm,并具有比表面积大、分散性好、成本低等优点。     

化学沉淀法制备纳米SiO_2的研究

以水玻璃、硫酸为原料,采用化学沉淀法制备出纳米SiO2微粉.讨论了反应物的浓度、沉淀溶液的pH值等多种工艺因素对产品性能的影响,并探讨了纳米SiO2微粉的形成机理.TEM、BET表征结果表明:所制得的二氧化硅微粉粒子大小均匀,平均粒径为76nm,比表面积为452m2/g.     

沉淀法制备小粒径SiO2的实验研究

依据制备SiO2超细粒子的形成机理,采用传统沉淀法,考察了各因素对SiO2粒子粒度的影响,包括水玻璃、表面活性剂和分散剂、沉淀剂和沉淀方式对粒径的影响,总结出各因素影响SiO2粒子粒度的一些变化规律.研究重点侧重于改进其分散性能,降低SiO2二次粒子聚集体尺寸,避免三次粒子的团聚,得到的高分散性沉淀法SiO2的粒度大小接近于纳米尺度.     

SiC-水纳米流体在微小通道中的流动和换热特性

为了解决传统换热工质导热系数和传热性能不高的问题,以Si C-水纳米流体为工质,研究了不同体积分数(0.001%、0.005%、0.01%、0.1%、1%)的Si C-水纳米流体在多孔微通道平行流扁管中的单相流动和换热特性.该扁管矩形通道的水力直径为2.08 mm,实验Re大约为150~5 200.研究结果表明:随着体积分数的增加,纳米流体的Nu呈现先增长后下降的趋势;体积分数为0.01%的Si C-水纳米流体在Re≈5 200时,Nu增长最大,增长率达到80.8%;纳米流体起到强化换热效果的同时,伴随着阻力增加.     

纳米流体悬浮稳定性影响因素

为了获取具有良好悬浮稳定性的纳米流体配方,采用“两步法”制备了若干种纳米流体,从纳米粒子种类、粒径、密度、质量分数、基础液体性质、分散剂、pH值和超声振动等方面,考察了纳米流体系统中粒子的沉降状态,并结合颗粒的受力情况,分析了纳米流体悬浮稳定机理.结果表明,上述诸因素对纳米流体的悬浮稳定性都有不同程度的影响,其中又以分散剂、粒子质量分数、基液黏度和pH值的影响较大.并为试验范围内的CuO-DW、Al₂O₃-DW、Cu-DW、Al-DW等4种纳米流体提供了具有最佳悬浮稳定性的配方.     

纳米SiO_2颗粒与SDS的协同稳泡性及驱油实验研究

针对普通泡沫稳定性差的缺点,在表面活性剂中加入纳米SiO2从而提高泡沫的稳定性。利用Tracker全自动界面流变仪测量了复配体系的表面张力和界面扩张模量;利用可视化刻蚀模型,探明了不同驱替方式的剩余油分布状况;利用岩心实验,对比了两种不同泡沫体系岩心驱替效果。结果表明,纳米SiO2颗粒与SDS复配后,体系的起泡体积有所降低,但是泡沫稳定性明显增强;纳米SiO2颗粒加入到SDS溶液后对体系的表面张力影响不大,但是界面黏弹性显著增加;微观驱油实验和岩心驱替实验结果表明,复配泡沫体系可以加强对孔道内壁油的挤压、携带作用,提高岩心两端的压差,从而增加波及面积,提高采收率。     

纳米SiO_2/MgO印花颜料对织物雪地伪装性能的影响

为研究现有白色无机纳米颜料对织物雪地伪装性能的影响,制备雪地伪装效果相对更好的伪装织物,实验采用涂料印花工艺制备不同种类印制织物,通过测试印制织物反射率,讨论了纳米SiO2和纳米MgO粒子作为印花颜料在单独或复合使用时对印制织物雪地伪装性能的影响,并表征了印制织物的表面形貌,测试了印制织物的白度和耐洗性能。结果表明:当纳米SiO2和纳米MgO颜料单独使用时,印制织物在紫外一定波段(250~280nm和280~320nm)的反射率值偏低,而将纳米SiO2和纳米MgO颜料按质量比2∶1复合,且复合颜料用量为12%时,印制织物的反射率高达80%以上,雪地伪装性能优于颜料单独使用时的印制织物,弥补了两种颜料单独使用时的缺陷,且白度与耐洗性能良好。     

Experimental study on preparation of nanoparticle-surfactant nanofluids and their effects on coal surface wettability

To improve the efficiency of coal seam water injection, the influence of nanofluids on coal surface wettability was studied based on the nano drag reduction and injection enhancement technology in the field of tertiary oil recovery. The composition optimization and performance evaluation of nanofluids with nano-silica and sodium lauryl sulfate as the main components were carried out, and the effects of the nanofluid with the optimal ratio on coal wettability were studied through spontaneous upward imbibition experiments. The results show that the composite nanofluid has a lower surface tension, and the lowest value of the interfacial tension is 15.79 mN/m. Therefore, the composite nanofluid can enhance the wettability of coal. However, its effects on coal samples with different metamorphic degrees is different, that is, low rank coal is the largest, middle rank coal is the second, and high rank coal is the least. In addition, a functional relationship between time and imbibition height is found for pulverized coal with different particle sizes. When the particle size of pulverized coal is 60–80 mesh, the wettability of nanofluid to coal is best. The findings in this paper provide a new perspective for improving the water injection efficiency for coal seams with low permeability.     

氧化铝纳米流体在车用热交换器中的试验研究

研究纳米流体在车用热交换器中的强化传热效果,测试不同纳米粒子体积分数的氧化铝纳米流体在板翅式机油冷却器中的传热和流动特性,并与水、防冻液（乙二醇）及纳米流体基础液体进行对比.试验结果表明,在同一热交换器中,纳米流体的传热系数明显高于其他3种液体.当冷、热侧介质温度为90和120 ℃时,纳米粒子体积分数为5%的纳米流体的传热系数分别比水、乙二醇和基础液体提高6.52%、18.88%和24.62%;当冷、热侧介质温度为120和135 ℃时,体积分数为5%的纳米流体的传热系数比体积分数为1%的纳米流体提高104.72%.在试验条件下,热交换器的换热量随纳米粒子体积分数的增大而增大,但流动阻力并未明显增加,初步证明了纳米流体应用于车用热交换器的可行性.     

柴油机排放颗粒物特征及影响因素分析

采用二段撞击式单颗粒采样器进行采样,分析柴油机排放颗粒物的形貌、粒径、颗粒物排放的影响因素以及与国外柴油车的对比,最后发现:柴油机排放颗粒物以链状粒子为主,占粒子总数的72%,其次是矿物颗粒,矿物颗粒以单颗粒和粘附二次污染物两种形式存在,粒径大多集中在0.2～0.6μm。周围大气颗粒物以多边形粒子为主,粒径集中在0.3～0.5μm。随着柴油机负荷增大,颗粒物数量逐渐增加,但有机颗粒物数量表现出先增加后降低的趋势。     

盐分对TiO2表面包覆SiO2膜的影响

阐述了TiO2表面进行包覆SiO2改善其耐候性的研究,结果表明改性的效果与包覆成膜过程中TiO2浆料所含盐分量有很大关系:TiO2初品浆料经过洗涤除去大部分Na 后再包覆SiO2,不但包膜过程中TiO2粒度分布比较均匀,且粒径小于1μm以下的TiO2颗粒所占的比例比较大,包膜效果比较好.在实验研究的基础上,对TiO2分散性受盐分影响的根本原因以及除盐的必要性进行了深入的理论分析.     

纳米流体热导率试验

采用自行设计的瞬态热线装置，测试了不同种类纳米流体的热导率，分析研究了粒子体积分数、粒径、温度、分散剂等因素对纳米流体热导率的影响.结果表明，低体积分数纳米流体的热导率比基液有较大幅度的提高，最大可达40%左右；纳米流体的热导率随着粒径的增大而减小，随着粒子体积分数的增大、温度的升高而增加，且分散效果越好的纳米流体热导率越大.试验热导率值大于常规固液混合物的H-C模型预测值，表明纳米流体具有不同于一般固液混合物的独特的优良导热特性.     

轻骨料混凝土的强度影响因素分析

由于轻骨料混凝土的强度影响因素较多,在实际工程中往往对配合比的控制比较困难,为了便于控制实际工程的各种参数,对不同水胶比、筒压强度、不同粒径范围的粗骨料以及不同减水率的减水剂进行了大量的试验。结果表明,上述四种参数对轻骨料混凝土的强度具有很大的影响。轻骨料混凝土与普通混凝土相似,强度随着水胶比的增加而降低;当混凝土7 d的抗压强度达到28 d强度的70%左右时,试块的抗压强度并不与粒径范围成正比;陶粒的筒压强度对试块的强度具有较大的影响,在进行工程应用时,应严格控制粗骨料的质量;在相同的水泥用量的条件下,减水剂的减水率对于试块的抗压强度有很大的影响。