利用四氯化硅制备二氧化硅粉体的研究

以多晶硅副产物四氯化硅和硅酸钠为硅源,以低浓度的非离子表面活性剂聚乙二醇和无水乙醇为添加剂成功合成了二氧化硅粉体。讨论了硅酸钠浓度、反应温度和表面活性剂的加入对二氧化硅颗粒粒径和形貌的影响。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、Fourier红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、激光粒度分析仪等测试工具对所制备的二氧化硅的结构、粒径、表观形貌进行了测试与表征。结果表明：在最佳试验条件下,可制得平均粒径为150nm的二氧化硅粉体;非离子表面活性剂的加入可使二氧化硅颗粒分散均匀;二氧化硅颗粒粒径随硅酸钠浓度的增大而增大,故控制硅酸钠的浓度是本实验的关键。     

以硅酸钠为前驱物用间隔自组装法制备等级介孔二氧化硅

以硅酸钠为前驱物,以三嵌段共聚物(P123)为模板剂,用间隔自组装法(即PCSA法)制备了具有等级孔结构的介孔二氧化硅。结果表明:间隔条件等级孔结构的形成起到了关键作用,在加入量合适和间隔时间条件下间隔法允许在不使用添加剂、复合模板剂及特殊的制备条件下使用较廉价的硅酸钠制备有序的等级介孔二氧化硅。等级介孔二氧化硅的第一级介孔孔径约9 nm,第二级大孔径分布较宽,介于20-200 nm。而在特定的间隔条件下(SS6-4h-4.5与SS3-4h-7.5),可制备出第一级有序的等级介孔二氧化硅。     

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.     

纳米二氧化硅粉体的制备研究进展

纳米二氧化硅在各行业中有着广泛的应用,是重要的无机粉体材料。本文简述了纳米二氧化硅的性质与应用,综述了纳米二氧化硅的制备工艺及其研究进展,评述了各工艺的特点,并对制备技术的发展进行了展望。     

钴盐对热镀锌板有机硅烷转化膜耐腐蚀性能的影响

镀锌板经单纯的有机、无机钝化均不能满足工业生产需求,而目前在2种有机钝化剂中添加无机钝化剂的研究鲜见报道.将KH560和KH858 2种有机硅烷复合作为有机硅烷钝化液,再添加CoSO4·7H2O复配,用其浸涂热镀锌板制成钴盐有机硅烷复合转化膜.采用Tafel极化曲线、交流阻抗、盐水浸泡和中性盐雾试验研究钴盐加入前后转化膜耐蚀性的变化.结果表明:相比于有机硅烷转化膜,加入钴盐后形成的钴盐有机硅烷复合转化膜阻抗增大,自腐蚀电流密度减小,耐蚀性明显改善,中性盐雾腐蚀72 h后腐蚀面积仅7％.     

热镀锌层硅酸盐钝化膜的耐蚀性

热镀锌层的硅酸盐钝化体系无毒无污染、成本低,且使用方便、寿命长,但pH值不稳定,易形成凝胶。研制了一种pH值易于控制的硅酸盐钝化体系对热镀锌层钝化,采用扫描电镜（SEM）和能谱仪分析了镀锌层硅酸盐钝化前后的形貌和成分,通过中性盐雾试验、5％NaCl浸泡试验和极化曲线测试研究了镀锌层、硅酸盐钝化试样、铬酸盐钝化试样的耐蚀性,并分析了硅酸盐钝化膜的耐蚀机理。结果表明：镀锌层表面的硅酸盐钝化膜可抑制镀锌层腐蚀的阳极和阴极过程,阻碍腐蚀反应的进行,同时可对镀锌层机械隔离,提高镀锌层的自腐蚀电位,从而显著改善了镀锌层的耐蚀性能,其防腐蚀效果与铬酸盐钝化膜的相当。     

单分散短棒状介孔二氧化硅的制备

在温和碱性条件下,以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,平平加Os-25为助剂,制备出轴向尺寸为200nm左右,径向尺寸在60-80nm范围内的单分散短棒状纳米介孔二氧化硅MCM-41．研究了CTAB用量、平平加Os-25的用量、反应时间等因素对介孔形貌和纳米粒子分散性的影响．结果表明,适量的非离子表面活性剂平平加Os-25具有助模板剂的作用,可以有效地提高纳米介孔粉体的有序性．平平加Os-25与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比在0．02-0．06范围内,可以得到有序性好、分散性好的短棒状介孔二氧化硅MCM-41．     

热阴极辉光放电对金刚石膜沉积的影响

研究了在热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积金刚石膜过程中，热阴极辉光放电特性与金刚石膜沉积工艺的关系．结果表明，适当的阴极温度是保证大电流、高气压辉光放电的必要条件．阴极的温度影响辉光放电阴极位降区的放电性质．金刚石膜的沉积速率随着气体压力(16～20kPa)的升高而上升，在18.6kPa左右出现最高值，而阳极位降区电场强度的降低使膜品质下降．放电电流(8～12A)对沉积速率的影响与气体压力的影响具有相似的规律．     

热镀锌钢表面硅烷/硅酸盐复合膜的耐蚀性能研究

为了改善硅烷膜的耐蚀性,将硅烷化热镀锌钢板用硅酸钠溶液封闭后处理,获得了硅烷/硅酸盐复合膜.采用中性盐雾试验(NSS)、湿热试验、盐水全浸试验和电化学交流阻抗谱(EIS)评价了膜层的耐蚀性能.结果表明,与单一硅烷膜相比,复合膜的耐蚀性能明显提高,超过了常规铬酸盐钝化膜.尤其是在5%NaCl溶液中,复合膜的低频阻抗数值随浸泡时间的增加先增大后减小,表明其具有一定的"自修复"能力.     

化学转化膜的自愈性研究进展

综述了铬酸盐化学转化膜、钒酸盐化学转化膜、钛锆化学转化膜、硅酸盐化学转化膜、植酸化学转化膜和有机-无机复合化学转化膜的自愈现象及其机理;指出多价态金属无机盐及有机-无机复合化学转化是自愈性转化膜主要的发展方向之一.     

金刚石厚膜的晶界对耐磨性的影响

用直流辉光等离子体化学气相沉积制备金刚石厚膜,用氢的微波等离子体对其抛光截面进行刻蚀,研究了晶界对金刚石厚膜耐磨性的影响.结果表明：在金刚石膜的生长过程中,随着甲烷流量的增加,金刚石膜的晶界从纵向排列为主过渡到网状结构,晶粒内部缺陷逐渐增加,杂质、空洞主要分布于晶界处．金刚石膜的磨耗比随着晶界密度、宽度、杂质含量及晶粒内部缺陷的增加而下降．晶界是杂质、空洞主要富集区,是影响金刚石厚膜耐磨性的主要因素．     

固相法制备超细二氧化硅粉体

以水玻璃和硝酸铵为原料,用固相法制备了二氧化硅超细粉体,并用SEM、XRD对粉体进行了表征.结果表明,粒子呈球形,粒子直径为70～80 nm.固相法操作方便、合成工艺简单,是一种制备高产率单分散超细氧化物的有效方法.     

有机溶剂纳米SiO2溶胶的制备和性能

提出了一种经济、简便、实用的制备沸点高于100℃的有机溶剂SiO2溶胶的方法,可制备出无色、澄清、透明、浓度为5％-10％的有机硅溶胶,在pH值6—9范围内稳定．使用HaCS1（OCH3）3作为封端剂可阻止SiO2溶胶凝胶化,其作用机制在于：通过封端剂分子水解出的活性羟基,与SiO2粒子表面活性基团反应,阻断溶胶粒子的生长,使溶胶稳定性提高．以这种有机溶剂纳米SiO2溶胶作为铝电解电容器工作电解液中添加剂,可改善电容器的性能,使其耐压有较大提高．     

用稻壳灰为硅源合成有序介孔二氧化硅材料的研究

用稻壳灰为硅源,用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,在酸性或碱性条件下均成功地合成了有序介孔SiO2材料MCM-41.利用XRD、N2吸附曲线、SEM、TEM等测试方法分别对稻壳灰及介孔SiO2样品进行了表征.结果表明,稻壳灰为非晶体,呈粒状的多孔结构,其比表面积为250m2/g;在酸性条件下合成的MCM-41具有周期性规则排列的介孔结构,最可几孔径为2.4nm,比表面积为1100m2/g.     

微孔二氧化硅膜的制备、氢气分离以及水热稳定性研究

利用溶胶-凝胶法在Υ-Al₂O₃/α-Al₂O₃多孔支撑体上合成了微孔二氧化硅膜,并用IR、TG、FESEM、N₂吸附以及气体渗透等手段对二氧化硅膜进行了研究.结果表明,200℃时H₂的渗透率达到2.3×10^-7mol·m^-2·Pa^-1·s^-1,H₂/CO₂的分离系数为8.0,然而当二氧化硅膜长期暴露于潮湿环境时,由于水气与孔表面羟基相互作用引起二氧化硅膜孔结构的崩溃,最终导致H₂渗透率和H₂/CO₂分离系数剧烈下降.     

铝合金氟铝酸盐转化膜硅酸钠封闭后的耐蚀性能

为了提高5052铝合金表面氟铝酸盐转化膜的耐蚀性能,以硅酸钠溶液对其进行封闭并优选了其工艺条件,采用JSM-LV型扫描电镜、INCA型EDS能谱分析、中性盐雾试验和电化学极化曲线测量研究了其形貌、组构和耐蚀性能。结果表明:铝合金氟铝酸钠盐转化膜经硅酸钠溶液封闭处理后,膜表面成分由封闭处理前的50.75%F,16.89%Na,32.19%Al,0.17%Si变为42.21%F,12.17%Na,37.88%Al,1.47%Si,6.27%O。试片耐中性盐雾腐蚀时间从封闭前的48 h提高到封闭后的360 h;腐蚀电位正移,耐蚀性提高。     

微孔二氧化硅氢气分离膜研究进展

作为宇宙中储量最多的元素,氢是极具应用潜力的能源载体,因而透氢分离膜材料的研究引起了极大的关注.综述了微孔二氧化硅透氢膜的制备、氢气渗透、分离效果以及水热稳定性的研究现状.     

混合导体透氧膜的制备及其应用

介绍了混合导体透氧膜在天然气增值转化中的重大应用，综述了近年来我国在混合导体透氧膜材料的开发及其在甲烷部分氧化制合成气反应过程中的应用。     

退火温度对多孔阳极氧化铝膜形貌的影响

采用二次阳极氧化法制备了有序的氧化铝膜,于800℃、900℃和1000℃对氧化铝膜进行退火处理,经X射线衍射检测发现,其晶相结构由γ-Al2O3向θ-Al2O3结构转变,而且由于相变不彻底导致多晶相结构并存。比较了3种不同的退火温度对氧化铝膜表面有序孔的影响,提出了对于内嵌入氧化铝膜的前驱体材料的退火条件,即退火温度不宜太高,退火时间不宜太长。     

镀锌钢铈盐转化膜硅酸钠封闭后的耐蚀性能

为进一步提高镀锌钢铈盐转化膜的耐蚀性能,采用硅酸钠溶液对其封闭处理,优化封闭条件,并采用扫描电镜(SEM)、能谱、中性盐雾加速腐蚀测试和电化学测试研究了封闭前后试片的形貌、成分及耐蚀性。结果表明:最优封闭条件为10 g/L硅酸钠,pH值11.5,温度35℃,时间5 min;硅酸钠溶液封闭处理后,铈盐转化膜表面裂纹消失,膜层连续完整,耐中性盐雾腐蚀时间从封闭前的24 h提高到72 h,腐蚀电流密度从4.64μA/cm2降低到1.51μA/cm2,耐蚀性大大提高。