INCO-617合金空心球颗粒的制备与力学性能研究

在1100-1230℃的温度下真空烧结表面涂覆一层由聚乙烯醇粘结剂、合金粉末和分散剂构成的浆料的聚苯乙烯球制得高孔隙率的INCO-617合金空心球颗粒,对不同烧结工艺下制备的空心球颗粒的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,INCO-617合金空心球颗粒的密度随烧结温度的升高和烧结时间的延长而增加,其密度值在1.504～2.113 g/cm3之间.烧结温度的升高和烧结时间的延长可以明显减少球壁的残余孔隙,这是空心球颗粒显微硬度和压缩性能提高的主要原因,并且,随着球壁内残余孔隙的降低,空心球颗粒压缩时脆性破坏的倾向被抑制.     

热喷涂制备 TiO2 光催化涂层研究进展

TiO2光催化剂因其利用可持续的太阳光进行光催化反应,在环境保护、医疗卫生等领域具有潜在的应用价值,近年来引起了研究者的广泛关注。目前,颗粒状TiO2催化剂获得了一定的实际应用,但在液相中使用后需要回收,不仅增加了工艺的复杂性,而且提高了设备等成本的投入。负载型催化剂和涂层技术是将TiO2固定在载体上,可有效避免颗粒状催化剂难回收的问题。在众多涂层制备技术中,热喷涂技术可快速高效大面积地制备TiO2光催化涂层,且涂层机械性能优异,喷涂成本低廉,因而使TiO2的工业化制备和应用更具前景。综述了近年来国内外制备TiO2涂层常用的传统热喷涂技术、改进后的液相热喷涂技术和冷喷涂技术,并论述了影响TiO2光催化性能的材料相组分、涂层结构和元素掺杂等因素,总结了相应的性能改进措施,指出了目前TiO2光催化涂层的应用研究存在的问题和研究方向。     

K405合金空心球泡沫的制备与压缩性能研究

采用空心球法制备平均孔径约3 mm、壁厚约0.1 mm的K405合金空心球泡沫.首先在聚苯乙烯球上涂覆粉浆制备湿球,将其按体心立方结构排布,随后在真空条件下将堆跺好的球坯在300 ℃保温40 min分解有机物,在1150 ℃保温150 min烧结.制备的K405合金空心球泡沫的密度分别为0.987,0.999和1.085 g/cm3;压缩试验结果表明:该泡沫试样的变形行为基本一致,屈服强度大于25 MPa.     

电泳法制备二氧化钛光催化薄膜

研究了TiO2粉末在不同溶剂中的分散性，在几种常见溶剂中正丁醇悬浮液稳定性最好。使用正丁醇作为电泳的有机溶剂进行电泳成膜，分别改变电压、时间、浓度和添加PEG（聚乙二醇）以考察这些因素对膜沉积量的影响，测定膜沉积量对光催化性能的影响。实验结果表明，在基体上的沉积量与外加电压和时间近似成线性关系，随着悬浮液浓度的提高而增大。在添加粘结剂PEG的情况下，可以增加TiO2薄膜的沉积量。在光催化的过程中，随着TiO2薄膜的质量增大，对甲基橙的降解率先是增大的，但当薄膜的质量达到一定值时，随着薄膜质量的增加，甲基橙的降解率反而下降。     

PMMA模板制备CeO_2空心微球及低频阻尼性能

以分散聚合法制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球作为牺牲模板,通过六水硝酸铈的前驱体溶液均相沉淀和自组装制备了二氧化铈(CeO2)/PMMA复合微球,高温煅烧处理后得到CeO2空心微球,将其与丁基橡胶复合制备成低频高阻尼复合材料。采用傅里叶转换红外分析(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),热重分析仪(TG),X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对CeO2空心球的形貌与结构组成进行表征。实验表明,CeO2空心球由立方萤石结构的颗粒组成,粒径约为0.9μm,壳层厚度约40 nm。将CeO2空心微球作为填料加入橡胶中制备CeO2/橡胶复合材料;与纯丁基橡胶相比,复合橡胶材料在不同频率(0~180 Hz)下的低频阻尼性能得到明显提高。     

纳米氧化钛光催化降解苯酚活性研究

本文从制备方法、微观结构、光催化活性研究等方面介绍了本课题组近几年从事的具有纳米结构的氧化钛、被修饰在介孔材料中的氧化钛以及沉积了贵金属的纳米结构氧化钛的研究成果，并总结了纳米氧化钛的结构特点和对应的光催化性质的规律。纳米氧化钛因颗粒尺寸下降而具有与微米氧化钛不同的特殊性质，有着广泛的应用前景，是具有光催化性质的氧化钛的研究热点。     

双氧水改性二氧化钛的光催化性能研究

研究了用微乳法制备纳米二氧化钛粉末的工艺，以及在紫外光照射下，TiO2和H2O2分别以及两者结合对于甲基橙溶液的降解作用。结果表明用微乳法可以制备粒度为23．2nm的纳米TiO2粉末；在紫外光照射下，H2O2可以有效地降解甲基橙溶液；当H2O2浓度从1mmol／L增加到10mmol／L，甲基橙的吸光度直线下降；当H2O2浓度达到10mmol／L时，降解率可以达到99％；TiO2也可以有效地降解甲崔橙溶液，当TiO2的浓度为0．50～0．75g／L时，降解率最大；用H2O2对TiO2进行改性后，可以有效地降解甲基橙溶液，固定TiO2的量为0．5g／L时，当H202浓度为4mmol／L时，甲基橙溶液的吸光度达到最低；当H2O2浓度处于10mmol／L以上时，甲基橙溶液的吸光度却出现无规则的变化。     

WO3修饰TiO2纳米管阵列制备、表征及光催化活性

利用化学浴沉积 (CBD) 结合热解工艺制备了WO₃修饰TiO₂纳米管 (WTN) 阵列, 且WTN阵列分布均匀。通过改变沉积时间可调整WTN的钨含量。利用SEM、EDX、XRD对WTN进行了表征。结果表明,阴极氧化后,TiO₂纳米管生长于钛体基体上,纳米管的内径为90~120 nm, 外径为120~160 nm,壁厚在30~60 nm范围,长约39 μm。经C. I.硫化红14的有效去除证实, 修饰TiO₂纳米管的WO₃增强了WTN光催化活性, 在可见光照射下,所制备复合膜光催化活性优于未修饰纳米管阵列 (TN)。     

SiO2空心球闭孔减反膜的制备及性能研究

目的 在获得光伏/光热用SiO2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法 以聚丙烯酸（PAA, Mw~3000）为模板制备具有核壳结构的SiO2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO2空心球闭孔减反膜。用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）分别表征了空心球的微观结构和减反膜的表面形貌,利用紫外-可见分光光度计测试了减反膜的透过率,采用铅笔硬度测试和耐湿热测试（HAST）试验,分别检测了减反膜的抗划伤性能和耐候性。结果 TEM测试结果显示,制备的SiO2空心球结构完整,壁厚均匀。SEM图显示减反膜表面平坦。当SiO2空心球溶胶与酸催化溶胶的用量比例为9∶1时,减反膜透过率的峰值为98.1%,抗划伤硬度为5 H,经HAST试验后,其透过率为初始值的98.1%。结论 用离心水洗法去除PAA模板制备的空心球比烧结去除模板法的空心占比高,与酸催化溶胶混合后制得的SiO2空心球减反膜空隙率高、折射率低,从而其透过率得到提高。同时,减反膜闭孔结构使其表面致密平整,比开孔结构减反膜具有更高的抗划伤性能和耐候性,在户外太阳能光伏/光热玻璃表面减反方面具有重要的应用价值。     

Preparation of Nickel-Based Alloy Closed-pore Hollow Spheres

采用3种不同粒度的镍基合金粉,通过挂浆法结合粉末冶金工艺制备出壁厚为0.3~0.4 mm,直径为3~3.5 mm的金属空心球结构。得出了浆料的最佳配比,粘接剂和粉末的质量比为1/2。测试了空心球结构的密度、孔隙度和压缩强度,分析结果显示随着原始粉末粒度的减小,孔隙度减小,密度和抗压强度增加。压缩强度分别是16、18、28 MPa,实际相对抗压强度仅为理论抗压强度的50%。     

尺寸可控空心碳球的水热合成

采用水热法,以糖类(葡萄糖、蔗糖、淀粉)为原料,制备了单分散的碳空心球,解决了水热条件下难以在较大范围内控制尺寸大小的问题,也可作为制备其它球形中空材料的模板。进一步通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)对最终产物的形貌、组成进行表征。结果表明纳米碳空心球尺寸分布在3.0～6.5μm之间,表面含有官能团-OH,-C=O,COOH。     

Regularity control of porous anodic alumina and photodegradation activity of highly ordered titania nanostructures

A two-step anodizing process was used to prepare wide-range highly ordered porous anodic alumina membrane （PAA） in the electrolyte of oxalic acid. The effects of anodic voltage, anodizing time, size of aluminium foil and additives on the regularity of PAA membrane were also studied in the process of two-step anodization. The template method was combined with the sol-electrophoresis deposition and sol-gel method respectively to prepare highly ordered titania nanostructures. The diameter and length of the obtained nanostructures were determined by the pore size and depth of the PAA template. Scanning electron microscopy （SEM） and X-ray diffraction （XRD） were, used to characterize the morphology and phase structure of the PAA template and the titania nanostructures. The results show that the anodizing time and the additive of ethanol have a great effect on the regularity of PAA template. This can be explained from the self-organized process and the current density theory. A theoretical model based on the self-organized process was established to discuss the formation mechanism of PAA template from the chemical perspective. The titania nanostructures prepared with this method has a high specific surface area. Furthermore, the photocatalytic activity of titania nanostructures on methyl orange were studied. Compared with ordinary titania membranes, the titania nanostructures synthesized with this method have higher photodegradation activity.     

Preparation of Nanoporous TiO2/SiO2 Composite with Rice Husk as Template and Its Photocatalytic Property

以稻壳为模板及硅原,采用溶胶凝胶法制备了具有高锐钛矿含量、高比表面积和较优光催化性能的TiO2/SiO2纳米孔复合材料。采用综合热分析仪（TG-DSC）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜、和N2吸/脱附手段对所制材料的热学性能、显微结构和化学组成经行了表征。结果表明,复合材料中锐钛矿型TiO2在700~800 ℃热处理后开始转变为金红石TiO2,1000 ℃转变完全。当处理温度在500~600 ℃时,纳米二氧化钛颗粒在稻壳引理生长,形成催化活性点。随着处理温度的升高,二氧化钛在稻壳孔隙结构表面形成层状结构。处理温度500 ℃时,TiO2/SiO2纳米孔复合材料具有最佳的催化性能,对甲基蓝的降解4 h达82%。     

偏压对自源笼形空心阴极放电制备Si-DLC薄膜结构和性能的影响

针对利用笼形空心阴极放电在大工件表面制备DLC薄膜时,笼网内大工件操作困难、大工件影响放电的问题,开发了自源笼形空心阴极放电方法,在不同偏压（-300~0 V）条件下于Si （100）表面制备了Si-DLC薄膜,考察了偏压对Si-DLC薄膜结构和性能的影响。结果表明：获得Si-DLC的沉积速率达到7.90 μm/h。由偏压引起的高能离子轰击使薄膜的组织结构更为致密,降低了表面粗糙度和H含量。Si-DLC薄膜中的sp³/sp²值随偏压增加先上升后下降,薄膜纳米压入硬度和弹性模量也呈现相同规律。偏压为-200 V沉积的Si-DLC薄膜具有最高的sp³/sp²（0.69）、H/E和H³/E²值,表现出致密的结构和优异的摩擦性能,摩擦因数低至0.024,磨损率为1×10^-6 mm³/Nm。说明自源笼形空心阴极放电是一种有效制备大面积DLC膜的工艺,-200 V偏压是最优化的参数。     

氧化锆空心球粉体制备及其涂层性能研究进展

粉体是决定等离子喷涂热障涂层性能的基本因素,本文主要介绍了高性能等离子喷涂热障涂层用氧化锆空心球粉体的制备方法及其涂层性能的相关研究。等离子球化和喷雾干燥造粒是制备氧化锆空心球粉体的两种不同方法;氧化锆空心粉体在等离子喷涂过程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴;空心液滴与基体碰撞铺展过程中存在的"反溅"使其铺展凝固时间更长,形成的扁平粒子直径小,厚度均匀,缺陷少;相对于其它类型粉体,采用氧化锆空心球粉体制备的热障涂层具有适中的孔隙率,低热导率和低模量,抗高温烧结,符合高性能热障涂层的性能要求。     

中空二氧化硅微球的尺寸控制制备及草甘膦释放(英文)

以硅酸钠为硅源,聚苯乙烯与苯乙烯-甲基丙烯酸共聚乳液为模板,制备直径为249～1348nm的不同尺寸的中空二氧化硅微球。在给定二氧化硅与乳液模板质量比的前提下,中空二氧化硅微球直径与壳厚度随着乳液模板直径的增加而增加。中空二氧化硅微球直径与壳厚度也随着二氧化硅与乳液模板质量比的增加而增加。苯乙烯-甲基丙烯酸共聚乳液模板表面存在羧基有利于形成致密、均匀的二氧化硅微球球壳。中空二氧化硅球壳具有介孔结构和大的比表面积。将草甘膦用作释放模型化合物时,其释放速率可通过改变球壳厚度而进行调节。     

Si掺杂对溶液等离子喷涂TiO2涂层结构及光催化性能的影响

目的采用溶液前驱体等离子喷涂制备TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层,并分别研究H2流量和Si掺杂对TiO_2涂层光催化性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和傅里叶变换近红外光谱表征样品的晶相、表面形貌以及化学结构,然后以甲基橙为目标物,借此模拟有机污染物,利用光化学反应仪测试TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层的光催化性能。结果适量Si掺杂可以细化晶粒,提升TiO_2涂层中锐钛相含量(从7.4%提高到49%),同时形成Ti—O—Si键,Si掺TiO_2涂层甲基橙的降解率达到95%左右,高于纯TiO_2涂层80%的降解率。随着H2流量增加,TiO_2涂层中的晶粒明显粗化,主要以金红石相的形式存在,H2流量为8 L/min的TiO_2涂层甲基橙降解率达到82%,要远高于H2流量为4、10 L/min的52%和33%。结论 Si掺杂TiO_2涂层比纯TiO_2涂层的光催化性能更优,当H2流量为8 L/min时,光催化性能最好。     

Zn、Si共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用水热法,以Ti（SO4）2作为前驱体制备出锌、硅单掺杂和共掺杂的二氧化钛纳米晶。分析结果显示锌、硅共掺杂二氧化钛纳米晶的光催化活性高于纯二氧化钛纳米晶和单掺杂的二氧化钛纳米晶;在锌的掺杂量为0.8%、硅的掺杂量为6%时,所获得的二氧化钛纳米晶的光催化活性最佳;锌硅共掺杂二氧化钛纳米晶相对于纯二氧化钛纳米晶和单掺杂的二氧化钛纳米晶,其粒径减小,表面积增加。     

CdS修饰TiO2纳米管阵列的制备及光催化性能研究

首先通过恒压阳极氧化法在纯钛箔表面制备TiO2纳米管阵列,其次运用电化学沉积法在TiO2纳米管阵列表面修饰CdS颗粒,最后表征其对甲基橙的光催化降解性能.研究表明,通过电化学沉积可以在管阵列表面获得均匀分布的CdS纳米颗粒.TiO2纳米管阵列在经过CdS修饰后,对可见光的吸收范围明显增大;光照2 h后,对甲基橙的降解效率由修饰前的57.1%提高到修饰后的76.4%,COD的去除率也从49%提高到70.6%.     

化学镀镍工艺对空心微球表面包覆效果及其电磁性能的影响

采用化学镀工艺在空心微球表面包覆一层金属Ni,以获得轻质吸波材料。针对空心微球比表面积大的特点,深入探讨化学镀工艺中镀液的主盐和络合剂的浓度比以及镀液pH值对Ni包覆空心微球效果的影响。在此基础上,确定了化学镀液的主盐和络合剂浓度比为0.46,主盐的浓度为0.12mol/L,以及与之相匹配的化学镀工艺参数pH值为8。最后对包覆Ni的空心微球的电磁性能进行测量,发现所得的功能化空心微球具有一定的电磁损耗性能。