爆轰法制备纳米α-Al2O3

纳米粉体材料是上世纪80年代中期以后发展起来的一种新型固体材料,它由尺寸在(1-100)mm的固体颗料组成.由于纳米材料具有良好的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,在材料、机械、化工、医药、军事等领域都有广泛的用途.     

爆轰法合成纳米α-Al2O3粉体

利用硝酸铝、尿素和炸药为原料,通过研究配比出一种类似塑性炸药的混合炸药,引爆此混合炸药,爆轰完毕得到了纳米-αAl2O3粉体。对收集到的实验粉体分别进行了高分辨率透射电镜分析、衍射分析和热分析。分析结果表明,用此法所得到的纳米-αAl2O3呈球形,颗粒尺寸分布非常均匀,每个颗粒的大小为35nm左右,晶型为单一的α型。爆轰法合成纳米-αAl2O3具有合成反应速度快、设备简单和易放大产量的优点。     

油页岩灰渣提取纳米α-Al_2O_3的方法研究

以油页岩为原料合成纳米α-Al2O3,采用表面活性剂超声辅助分散制备氢氧化铝前躯体,再用共沸蒸馏干燥的综合处理制备超细纳米氧化铝,并以共沸蒸馏法干燥,用XRD、TEM、BET进行分析,用热重/差热、红外、XPS进行表征,实验结果表明,所得的纳米氧化铝分散均匀,粒径为50-80nm,表面活性剂超声结合共沸蒸馏的方法对防止前躯体硬团聚很有效。     

纳米α-Al2O3的爆轰合成实验及烧结特性研究

采用水胶炸药爆轰的方法制备了纳米α-Al2O3.定性地研究了在不同烧结温度下纳米α-Al2O3的烧结特性.发现在烧结的过程中纳米α-Al2O3在300～900℃的温度区间内晶粒度是逐渐长大的,长大的幅度不大.但从900℃开始到1000℃该纳米α-Al2O3的晶粒度是又突然细化,蚁富姆群艽?过了1000℃后晶粒度又开始长大,长大的幅度比第一次长大的幅度大很多.     

爆轰合成纳米超微金刚石的提纯方法研究

用炸药爆轰的方法制备了纲米超微金刚石,分别用ＨＣｌＯ４、Ｈ２ＳＯ４＋Ｋ２Ｃｒ２Ｏ２以及Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４等多种方法对纳米超微金刚石进行了提纯研究。用Ｘ射线衍射、差热和热失重对不同提纯方法得到的超微金刚石进行了分析。结果表明,Ｈ２ＳＯ４＋ＫＭｎＯ４提纯是一种高效、经济、安全、污染小、投资少的提纯新方法。     

改性γ-Al_2O_3纳米颗粒的制备

在由机械研磨2 h的Al粉经超声波作用下发生水解反应、干燥、焙烧后制备Al2O3的过程中,用蔗糖、研磨13 h的Zn粉和Ag+分别作为辅助剂制得具有高比表面积的γ-Al2O3,并考察改性后对γ-Al2O3织构的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和比表面测定(BET)等技术对介孔纳米γ-Al2O3样品进行表征。结果表明,γ-Al2O3不但具有高的比表面积,而且孔径分布较为集中。通过改变蔗糖的用量、Zn粉纳米颗粒和Ag+,在一定程度上对γ-Al2O3的比表面积和孔结构等进行调控。     

爆轰合成纳米超微金刚石的特性表征

用炸药爆轰的方法制备了纳米超微金刚石.用X射线衍射、透射电镜、激光拉曼光谱、红外吸收光谱、差热和热失重等表征了纳米金刚石超微粉的特性.分析了合成条件对纳米金刚石结构和性质的影响.纳米超微金刚石兼具纳米颗粒和超硬材料的双重特性.     

单分散γ-Al_2O_3纳米颗粒制备工艺参数的调控

采用均相沉淀法,在950℃煅烧碱式硫酸铝(Al(SO_4)_x(OH)_y)纳米颗粒2h,制备出单分散的γ-Al_2O_3纳米颗粒。研究了阴离子、浓度和沉淀剂/铝盐摩尔比对Al(SO_4)_x(OH)_y颗粒的形貌、尺寸和分散性的影响。结果表明,Al(SO_4)_x(OH)_y颗粒的最佳制备条件为:二甲胺硼烷(DMAB)作沉淀剂、Al_2(SO_4)_3.18H_2O作铝源、[Al~(3+)]=0.0005mol/L、n(DMAB)/n(Al_2(SO_4)_3·18H_2O)=40。制备出的Al(SO_4)_x(OH)_y具有球形、平均颗粒尺寸为98nm、粒径分布为75~130nm、单分散性的特点;获得了球形、平均颗粒尺寸为90nm、粒径分布范围为50~105nm、单分散的γ-Al_2O_3颗粒。     

纳米η-Al2O3双组元法合成Na-β″-Al2O3固体电解质

以纳米η-Al2 O3为原料,氧化镁(MgO)为稳定剂,采用双组元法制备Na-β″-Al2 O3固体电解质.通过Archimedes法,SEM和三点抗弯法研究试样的致密性、显微结构和力学性能;采用XRD和交流阻抗谱仪研究试样的β″-Al2 O3相含量和离子电导率.结果表明:双组元法有利于提高试样的结构均匀性;纳米η-Al2 O3比高纯α-Al2 O3更易于合成Na-β″-Al2 O3固体电解质;适量MgO的加入有利于提高试样中β″-Al2 O3相的含量和试样的致密性,减小试样的晶界电阻,提高试样的离子电导率;过多的Mg O掺杂量导致晶内气孔尺寸的长大,反而增大了试样的晶粒电阻,导致试样的离子电导率降低.当MgO的加入量为2％(质量分数)时,试样在300℃时的离子电导率最大,为0.0396 S·cm-1.     

Fe_2O_3/ZnFe_2O_4纳米复合材料的制备及其光学特性

采用水热法制备了Fe2O3/ZnFe2O4纳米复合材料,使用XRD、TEM、SEM等测试手段对产物进行了表征,并采用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）对产物的光学吸收特性进行了研究,结果表明,改变反应物的浓度和Zn掺杂比例可以分别得到Fe2O3/ZnFe2O4复合物和Zn掺杂Fe2O3。Fe2O3和ZnFe2O4的复合可以明显扩展Fe2O3在可见光波段的吸收范围,Zn掺杂Fe2O3样品的吸收可以达到红外波段。     

具有催化与渗透汽化双功能的纳米TiO2和Al2O3填充复合膜性能

采用聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜作为支撑底膜,经戊二醛(GA)表面交联的聚乙烯醇(PVA)作为渗透汽化层,以及纳米TiO2或Al2O3填充的全氟磺酸树脂(PFSA)作为催化层,制备了催化与渗透汽化双功能复合膜,考察了其亲水性能、对乙酸乙酯塔顶粗酯的渗透汽化分离性能、催化酯化反应性能以及机械性能.实验结果表明:催化与渗透汽化双功能复合膜具有良好的亲水性和机械性能,渗透通量可达到179g/(m2.h),相对应的分离系数为95,渗透物中不含乙酸乙酯,同时可显著缩短酯化反应达到相同转化率的时间.     

纳米Al_2O_3/聚酰亚胺复合薄膜的介电与力学性能

采用原位聚合与热亚胺化的方法,成功制备了一系列不同纳米Al_2O_3粒子质量分数的纳米Al_2O_3/聚酰亚胺(PI)复合薄膜。通过SEM、TEM、XRD、FTIR、LCR数字电桥、高压电源及电子万能材料试验机对纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的微观结构、介电性能及力学性能进行了表征和测试。结果表明:纳米Al_2O_3粒子在均匀地分散在PI基体中;当纳米Al_2O_3粒子质量分数为8%时,纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的击穿强度和拉伸强度均达到了最大值;纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的介电常数随纳米Al_2O_3质量分数的增加而增加。     

纳米Ni-Al2O3复合层的超声-电沉积制备

采用起声-电沉积方法在常用金属表面制备纳米Ni-Al2O3复合层,在试验的基础上．研究了超声波机械扰动效应对电解液传质过程的作用．超声波空化效应对纳米粒子团聚的抑制作用,脉冲电参数对控制晶粒成核及生长的作用。获得了由镍晶(20～60nm)和纳米Al2O3粒子构成的纳米级复合层。     

Fe_3O_4-壳聚糖-胶原-纳米羟基磷灰石原位复合支架的仿生制备及表征

为了制备具有磁热效应的多相杂化纳米复合材料,以可溶性钙盐和磷酸盐作为纳米羟基磷灰石(nHAP)的前驱体、可溶性铁盐和亚铁盐作为纳米Fe_3O_4的前驱体,并结合壳聚糖(CS)和胶原(Col)两种有机基体的优越特性,通过原位复合和冷冻干燥技术,制备了纳米Fe_3O_4-CS-Col-nHAP复合支架材料。通过FTIR、XRD、SEM、物理性能测试仪(PPMS)等方法对复合支架的组成、结构、形貌和磁性等方面进行表征。结果表明:纳米Fe_3O_4-CS-Col-nHAP复合支架具有多级孔径结构,孔径尺寸约为100~150μm,孔隙率约为95%;低结晶度的nHAP晶体和纳米Fe_3O_4颗粒均匀分布在有机基体上;通过原位复合技术制备的纳米Fe_3O_4具有超顺磁性,随着磁性粒子含量的不断增加,磁饱和强度不断增强,饱和磁化强度为0.025emu/g。通过原位复合和冷冻干燥技术制备的多相杂化的纳米Fe_3O_4-CS-Col-nHAP复合材料具有良好的磁热效应,有望在骨修复组织工程中得到广泛应用。     

纳米氧化铋基材料高温相变的研究

以分析纯Bi(NO3)3·5H2O和Y(NO3)·6H2O为原料制备纳米β-Bi2O3和Bi2O3-Y2O3(75%(摩尔分数)Bi2O3 25%(摩尔分数)Y2O3)粉体,平均粒度分别为40和30nm.经TG-DTA、高温XRD以及高温拉曼的研究结果表明,亚稳态的纳米β-Bi2O3粉体在升温过程中于420℃先向低温稳定的α-Bi2O3转变,在720℃时向δ-Bi2O3相转变,降温过程则是由δ→β→α.由于纳米Bi2O3具有很高的活性,使得相变温度比微米Bi2O3有所降低.纳米Bi2O3-Y2O3复合粉体升温过程中,Y2O3的固溶反应在较低温度(400℃)开始,500℃时β-Bi2O3完全转变为δ相,同时Y2O3完全固溶到δ-Bi2O3晶体中.Y2O3的掺杂使得Bi2O3的β→δ相转变温度大幅降低.     

水热法制备棒状纳米氧化铁及其在碳纳米管制备中的应用

用水热法在不添加任何改性剂的条件下,以FeCl3·6H2O为原料制备出了直径在60～80nm,长度在200nm左右、均匀分散的棒状Fe2O3.将其应用于化学气相沉积法制备碳纳米管中,制备出了直径约30nm,长度在微米级的碳纳米管.对纳米氧化铁的形成机理及其在碳纳米管制备中的作用进行了讨论.     

纳米Al2O3的晶型对聚酰亚胺杂化薄膜性能的影响

将经偶联剂处理的纳米Al2O3粉体,借助超声波以一定方式均匀分散于聚酰胺酸溶液中,制备出Al2O3不同晶型、不同含量的PI/纳米Al2O3杂化薄膜,并对杂化薄膜微观形貌、聚集态结构、光透过率、热稳定性、电击穿场强进行研究,分析Al2O3晶型和含量对PI/纳米Al2O3杂化薄膜的结构和性能的影响.结果表明:PI/纳米Al2O3杂化薄膜的热稳定性,电击穿场强均高于纯PI薄膜,且随着纳米Al2O3含量的提高热稳定性也随之提高,电击穿场强先升高后降低;填充Al2O3粉体的晶型对PI薄膜分子链堆积密度有较大的影响,导致添加不同晶型Al2O3的杂化薄膜性能的差异.     

超声化学原位合成纳米Al_2O_3/6063Al复合材料组织及高温蠕变性能

为研究纳米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变特性,基于6063Al-Al2(SO4)3体系,采用超声化学原位合成技术,制备出不同Al2O3体积分数(5%、7%)的纳米Al2O3/6063Al复合材料,通过高温蠕变拉伸试验测试其高温蠕变性能,利用XRD、OM、SEM及TEM分析其微观形貌。结果表明:施加高能超声可显著细化增强体颗粒并提高其分布的均匀性,所生成的Al2O3增强颗粒以圆形或近六边形为主,尺寸为20~100nm;纳米Al2O3/6063Al复合材料的名义应力指数、表观激活能和门槛应力值与基体相比大幅提高,均随着增强体体积分数的增加而提高,表明纳米Al2O3/6063Al复合材料的抗蠕变性能提高;纳米Al2O3/6063Al复合材料的真应力指数为8,说明复合材料蠕变机制符合微结构不变模型,即受基体晶格扩散的控制;纳米Al2O3/6063Al复合材料的高温蠕变断口特征以脆性断裂为主,高应力下形成穿晶断裂,低应力下形成沿晶断裂和晶界孔洞;纳米Al2O3/6063Al复合材料的主要强化机制为位错强化与弥散强化。     

Al2O3-Na2O-CaO-SrO系统富Al2O3区域固态反应的研究

用理学Ｘ射线衍射仪、ＴＧ－ＤＴＡ、ＩＲ－４４０ 红外光谱研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２ Ｏ－ＣａＯ－ＳｒＯ系统富Ａｌ２Ｏ３ 区域固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Ｎａ２Ｏ·１１Ａｌ２Ｏ３,ＣａＯ·６Ａｌ２Ｏ３ ,ＳｒＯ·６Ａｌ２Ｏ３ 与α－Ａｌ２Ｏ３ 共存     

ZnGa2O4纳米晶的制备和结构表征

采用喷射共沉淀法制备了ZnGa2O4 纳米晶，XRD、SEM和TEM结构分析结果表明，喷射共沉淀法制备的ZnGa2O4的纳米晶颗粒细小均匀，形状完整，与化学共沉淀法相比，粒子尺寸明显减小，小于10nm，同时ZnO杂相峰消失，分析了喷射共沉淀法的机理，并对实验结果进行了解释。