高折光率环氧/ZrO2纳米杂化材料的制备

采用溶胶-凝胶法在环氧E51中原位生成无机纳米ZrO₂团簇,并利用有机环氧分子链上的侧羟基与无机纳米团簇间形成化学键,以增加有机无机组分间的相容性,并防止无机纳米团簇在体系中团聚。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜和透射电镜等对其结构进行了表征,证明成功地在体系中原位生成了ZrO₂纳米粒子且分布均匀,所制备的薄膜材料具有很好的平整度。环氧/ZrO₂纳米杂化光学材料的折光率随着体系中无机纳米粒子含量的增加而呈线性增加,并实现折光率在1.512~1.749间连续可调;在可见光波长范围内,环氧/ZrO₂纳米杂化光学薄膜的透过率普遍维持在85%以上,当纳米粒子的含量增至25%后,透光率也能保持在80%以上。     

高折射率ZrO2纳米杂化材料的制备与研究

以4,4’-二羟基二苯硫醚和9,9-二(4-羟苯基)芴,环氧氯丙烷为原料,在碱性条件下缩聚合成一种含S元素含芴结构的环氧树脂基体;通过溶胶-凝胶法,以四正丁醇锆为前驱体,以KH560为偶联剂,在基体上原位合成无机纳米ZrO₂粒子,再经过热固化制备出一种具有高折射率的光学纳米杂化材料。通过红外光谱、¹H核磁共振、X射线衍射、纳米粒度仪等手段对杂化材料的结构进行表征,并采用紫外分光光度仪、热重分析仪、椭圆偏振光谱仪对其性能进行了表征与测试。结果表明：ZrO₂粒子在聚合物基体中合成,并以纳米粒度均匀分散,杂化材料具有很好的光学性能,在可见光范围内普遍保持90%以上的透过率,随着ZrO₂含量的增加,杂化树脂折射率呈线性增加,ZrO₂含量在19.33%时,折射率达到1.739。     

纳米SnO2/TiO2复合粉体制备及其红外特性研究

以溶胶-凝胶方法制备纳米SnO2/TiO2复合粉体,并用XRD、TEM等方法对其进行了表征,给出了相关的工艺参数.研究了纳米SnO2及SnO2/TiO2复合材料的红外吸收特性.结果表明,本文制备的纳米SnO2/TiO2复合材料在4000～1500cm-1和1000～400cm-1范围内有较好的红外吸收.     

溶胶-凝胶-冷冻法制备纳米TiO2及其表征

为解决纳米TiO2粉体易产生团聚的问题,采用溶胶-凝胶与冷冻干燥法制备纳米TiO2粉体.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外分光光度计对纳米TiO2粉体的物相组成、形貌和光催化活性进行了表征.实验结果表明:在400℃下所制得的TiO2纳米粉体的粒径约为6 nm,且粒度分布均匀,呈球形;所制得的TiO2纳米粉体在投加量为2 g/L时可使质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液在2.5 h内几乎全部降解.溶胶-凝胶与冷冻干燥法再结合阶段升温焙烧法可得到分散性好、粒径小和光催化活性好的粉体.     

溶胶-凝胶法制备CeO2防紫外膜

用溶胶-凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了CeO2防紫外薄膜。采用交叉镀膜的方法,将TiO2膜层作为缓冲层,成功制备了不同膜层配比的防紫外膜。实验表明,不同膜层配比,紫外线透过率及可见光透过率均不同,在一定范围内,随着CeO2溶胶浓度增大,紫外吸收能力增大,溶胶的陈化时间对薄膜紫外屏蔽性能影响不大。     

Al2O3、TiO2溶胶涂覆粉煤灰/黄土支撑体制备陶瓷膜的研究

用溶胶-凝胶法制备了Al₂O₃、TiO₂两种溶胶,分别涂覆在粉煤灰/黄土支撑体表面制备陶瓷膜,并利用热重分析仪、X-射线衍射仪对膜材料的热稳定性、晶相组成进行分析,并对陶瓷膜的微观形貌、孔隙率、膜通量、膜通量恢复率进行测试与表征。结果表明,烧结温度及干燥条件能有效控制陶瓷膜晶相变化及膜层完整性,Al₂O₃、TiO₂膜材料分别在50,25℃时干燥,600℃时烧结,制得的Al₂O₃膜材料为γ-Al₂O₃,TiO₂膜材料为金红石相TiO₂;Al₂O₃、TiO₂陶瓷膜的孔隙率分别为28.56%、34.12%,膜通量分别为1 092.67和2 983.33 L/(m²·h),膜通量恢复率分别为97%、89%。与未覆膜的支撑体相比,Al₂     

超细ZrO2室温凝胶注模成型研究

为了探讨凝胶注模成型工艺在超细粉体领域的应用,研究了超细ZrO2粉体室温下的凝胶过程.通过记录凝胶过程中料浆温度的变化,采用扫描电镜观察坯体显微组织结构,并检测材料强度等方法,研究了去离子水/单体/交联剂的比例及引发剂和催化剂用量对超细ZrO2室温凝胶过程的影响.研究表明:去离子水/单体/交联剂比例(质量比)以100/15/1为宜,此时可形成稳定的网络结构;调整引发剂和催化剂的用量及比例,可以控制料浆的停留时间和聚合反应时间,在预混液/引发剂/催化剂比例(体积比)为100/1/0.5时,停留时间和聚合反应时间分别为20min和28min;超细ZrO2粉体凝胶注模成型工艺可以在室温下进行.     

SnO2纳米颗粒制备及其对溶胶-凝胶Sb:SnO2薄膜性能的影响

以Sn(OEt)2为起始原料,采用水热晶化法合成了分散性良好的金红石结构的SnO2纳米颗粒.采用X射线衍射对其进行了表征,表明SnO2纳米颗粒的结晶性良好,颗粒尺寸小于10nm.将合成的SnO2纳米颗粒均匀分散到SbSnO2镀膜液中,经陈化后制成镀膜溶胶,以溶胶-凝胶浸渍镀膜工艺制备纳米颗粒掺杂SbSnO2薄膜.分别采用范德堡(Van Der Pauw)法、UV/VIS分光光度计和FTIR中红外分析仪测量并分析膜层的导电性能、光学性能及结构特征,研究了导电纳米颗粒添加对SbSnO2薄膜电性能、光学性能和结构的影响.     

溶胶-凝胶法在PMMA上制备SiO2-Al2O3涂层过程的研究

采用溶胶-凝胶法,以无机盐AlCl     

ZrO2和ZrO2:Dy3+纳米晶发光特性

采用液相沉淀法制备了不同掺杂浓度和尺寸的ZrO2和ZrO2Dy纳米晶,研究了其发光特性.结果表明在纳米ZrO2中,存在着宽带激发和发射,起源为电子在价带和导带之间的跃迁.在Dy3+掺杂的样品中,随着颗粒尺寸的长大,其发光增强.并且共掺杂Li+的样品发光强度被极大地提高.随着Dy3+浓度的变化,黄发射和蓝发射的强度比(Y/B)发生改变,且浓度猝灭是通过近邻激活剂间的交换作用进行的.     

Nano ZrO2 Particulate-reinforced Lead-Free Solder Composite

A lead-free solder composite was prepared by adding ZrO2 nanopowders in eutectic Sn-Ag alloy. Microstrucrural features and microhardness properties of those solders with different ZrO2 nanopowder fraction were examined. Results indicate that the addition of ZrO2 nanopowders reduced the size of β-Sn grains and restrained the formation of bulk Ag3Sn intermetallic compounds （IMCs） due to the adsorption effect of the ZrO2 particles. The Vicker＇s hardness of the obtained lead-free solder composites fits well with the HalI-Petch relationship. The refinement of β-Sn grains favors to improve the microhardness of composite solders.     

碱金属化合物在水热法合成纳米ZrO2粉料中的作用研究

研究了各种碱金属化合物作为水热溶液在水热合成纳米ZrO2晶体中的作用以及过程动力学的特征.加入碱金属氟化物和KI对ZrO2的结构影响最大,它们能诱导快速形成单斜ZrO2晶体.揭示了碱金属氢氧化物和氟化物添加剂在纳米ZrO2晶体形成中的作用机理.     

硬脂酸法制备TiO2-SnO2纳米粉

采用硬脂酸法分别制备了SnO2纳米粉体及TiO2-SnO2混合纳米粉,并应用XRD和TEM等分析方法对所得粉体进行了表征.结果显示,采用硬脂酸法制备了粒径约18nm的SnO2纳米粉体和粒径约5-15nm的TiO2-SnO2纳米粉体.     

水相溶胶路线制备钇掺杂ZrO2纳滤膜及其分离性能研究

以氧氯化锆为前驱体, 采用环境友好的水相溶胶路线制备出完整无缺陷的管式钇掺杂的ZrO₂(YSZ)纳滤膜。并考察了溶胶粒径, 材料晶型与孔结构的关系。结果表明: 前驱体浓度越低, 所制备的溶胶粒径越小, 经400℃煅烧得到的粉末中单斜相含量越高, 堆积孔径增大; 向ZrOC₂O₄溶胶中添加8mol%钇, 有效抑制了ZrO₂四方相向单斜相的转变, 延缓晶粒生长, 同时防止膜层开裂。经纳滤测试表明, 实验制备的YSZ纳滤膜对PEG的截留分子量为860 Da, 纯水渗透率为200 L/(m²·h·MPa)。实验还详细考察了YSZ纳滤膜在pH=6, 压力0.8 MPa的条件下对NaCl、Na₂SO₄、CaCl₂和MgCl₂ 4种溶液的截留性能, 结果显示YSZ纳滤膜对0.005 mol/L CaCl₂和MgCl₂溶液的离子截留率分别达到65%和78%。     

ZrO2-SiO2薄膜对离子交换增强玻璃的光学和力学性能影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备出ZrO₂-SiO₂薄膜, 然后通过离子交换形成镀膜增强玻璃, 研究了薄膜组成对离子交换增强玻璃的力学和光学性能的影响。利用紫外可见分光光度计、激光椭偏仪、纳米压痕、三点抗弯和能谱(EDX)分析了薄膜结构及性能。结果表明: 所有薄膜均连续均匀, 纯ZrO₂薄膜为四方相结构, 含Si薄膜为无定形结构; 薄膜具有较高弹性恢复率(>60%)以及H/E比(>0.1), 有利于强度增强; 随Si含量增加, 可见光透过率增大, 但表面硬度和杨氏模量随之降低; 0.5ZrO₂-0.5SiO₂薄膜综合性能最佳: 表面硬度为18 GPa, 抗弯强度为393 MPa, 厚度~45 nm时可见光透过率大于85%。     

等离子喷涂制备HA/ZrO2复合涂层

采用等离子喷涂技术,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了羟基磷灰石／氧化锆（ＨＡ／ＺｒＯ_２）复合涂层,对涂层的微观结构、相组成和结合强度进行了研究,并以模拟体液试验评估涂层的生物活性．结果表明,复合涂层具有较为均匀的微观结构．ＨＡ／ＺｒＯ_２复合涂层的结合强度明显高于 ＨＡ涂层, ＨＡ／６０ ｗｔ％ ＺｒＯ_２涂层的结合强度高达 ２８．５ＭＰａ,为 ＨＡ涂层的 ２．２倍．复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层碳酸磷灰石（ｃａｒｂｏｎａｔｅ－ａｐａｔｉｔｅ）,表明涂层具有良好的生物活性．     

溶胶-凝胶法制备SiO2/ZrO2无机复合膜的研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体,用乙醇为溶剂,采用溶胶--凝胶法于室温下在Al2O3基体上制备了ZrO2/SiO2无机复合膜.重点考察了涂膜温度、ZrOCl2摩尔百分含量、溶胶浓度及添加剂对膜性能的影响.结果表明:在较高的温度下涂膜可以提高膜的性能;ZrOCl2的存在对渗透比的影响不大,但能够提高溶胶的交联度,从而提高制膜效率,同时也有利于渗透通量的提高;采用浓溶胶和稀溶胶结合的方式涂膜不但可以提高制膜效率,还可以提高膜的性能.添加剂TEABr能够均化膜孔径,提高膜的性能.     

Sol—Gel法制备ZrO2—SnO2薄膜的常温气敏机理

根据Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备的ＺｒＯ２－ＳｎＯ２薄膜的气敏性能数据，提出了常温下ＳｎＯ２（ＺｒＯ２）薄膜对Ｈ２Ｓ的气敏机理模型。根据此模型所得定量分析结果与实验结果一致。     

Thermodynamic Assessment of the ZrO2—CeO2 and ZrO2—CeO1.5 Binary System

An optimal set of thermodynamic parameters of the ZrO2-CeO1.5 system has been obtained using phase diagram data by modern CALPHAD (CAL culation of PHAse Diagrams) technique.The liquid and other solid solution phases were regarded as substitutional solution.The ordered ZrCe2O7 phase was treated as a stoichiometric compound.The ZrO2-CeO2 system has been re-optimized with new reference state.A comparison between the ZrO2-CeO2 system and ZrO2-CeO1.5 system has been made through calculation.With the calculation, the experimental information is well reproduced and a good agreement is obtained.     

化学共沉淀法合成低热膨胀ZrW2O8/ZrO2复合材料

采用化学共沉淀法合成前驱体,前驱体经1150℃烧结得到ZrW2O8/ZrO2复合材料.对ZrW2O8/ZrO2前驱体进行傅里叶变换红外光谱、热重-差示扫描量热分析;通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热膨胀仪对合成样品的晶体结构、断面形貌和热膨胀性能进行表征.研究结果表明:合成的复合材料的组元为α-ZrW2O8和m-zrO2相,化学均匀性良好且易烧结;随着ZrW2O8质量分数增加,复合材料的热膨胀系数减小,其中26%ZrW2O8/ZrO2复合材料在30～600℃的平均热膨胀系数为-0.5649×10-6K-1,近似为0.