溶胶-凝胶法制备微滤陶瓷膜管的研究

实验采用溶胶-凝胶法，以他03多孔陶瓷为基体制备出了性能良好的他03复合陶瓷微滤膜管。通过TG—DTA、XRD、SEM分析，微滤陶瓷管膜层表面有均布的气孔、窄的孔径分布，且从其断面图可以观察到膜与基体之间的界面过渡连续，并可以看到具有梯度分布的孔结构。本文还探讨了涂膜工艺、膜组分配比对微滤陶瓷膜管性能的影响。     

离心铸造铝-铬自生梯度复合材料梯度结构研究

为获得具有较好梯度结构的梯度功能材料，提出并采用了一种新的离心力一多孔金属中间层法制备铝—铬自生(in-suit)梯度复合材料，进行了制备过程的实验研究，主要内容包括：工艺(材料)设计、正交实验主体、数据处理及结果分析等．重点进行了工艺参数对梯度结构影响的分析，实验结果表明，在离心转速、中间层厚度、预热温度、金属温度4个工艺参数中，中间层的板差为次大值，表明中间层的存在对梯度结构的形成有较大的贡献．     

梯度聚氨酯吸声性能的优化

梯度聚氨酯能够吸收宽带声波，通过大量反复试验测量来优化设计梯度聚氨酯各层材料厚度既费时又费力。因此主要从理论上优化梯度聚氨酯各层材料厚度，使其具有最佳吸声性能。制备了梯度聚氨酯，并在声管中测试其水声吸声系数。用传递矩阵法计算其吸声系数，结果表明计算结果与试验结果一致，由此证明应用传递矩阵法计算梯度聚氨酯吸声系数是合理的。然后根据此数学模型，应用Matlab编辑遗传算法程序优化梯度聚氨酯各层材料厚度。     

金属－陶瓷梯度材料的热应力分析

分析了金属－陶瓷梯度材料的微观结构特征，并用Ｅｓｈｅｌｂｙ等效原理和Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ平均场理论导出了梯度材料性能预测的三相理论公式．在对性能预测的基础上，用有限元法计算了ＭｇＯ／Ｎｉ梯度材料体系的制备热应力；得到了一些有意义的结论．     

能激发骨形成的磁性多孔陶瓷人工骨材料研究

以磷酸三钙、生物玻璃和主晶相为ＺｎＦｅ２Ｏ４的磁性材料为主要原料，研制了具有磁性的多孔陶瓷人工骨，用做修复骨缺损的骨移植替代材料。采用ＸＲＤ，ＯＭ，ＳＥＭ，ＥＰＭＡ及穆斯堡尔谱仪分析了材料的结构。经性能测试及动物实验，结果表明，此人工骨材料理化与生物学性能良好，在体内能激发骨形成，加速骨修复。探讨了材料的组成、结构与性能的关系及工艺因素对性能的影响。     

MEMS表面加工中材料层厚度电学测试结构

微机电系统（MEMS）表面加工工艺中的材料层厚度是决定MEMS器件性能的重要参数之一,如多晶硅结构层厚度和牺牲层厚度,直接决定了MEMS器件的机构性能和结构的纵向移动范围,因此对材料层厚度进行测试和工艺控制监视是极具意义的.当前的材料层厚度测试大多采用光机械的方法,因其测试方法复杂、设备昂贵、测试时间长且很难集成到一个工艺控制监视（PCM）系统中,提出一种新颖的材料层厚度电学测试结构,该测试结构具有结构简单、测量方便并且便于MEMS测试系统集成的特点.通过软件对测试结构和测试模型进行闭环验证,结果表明,模拟值与理论值有较好的一致性.     

层厚对SiCw/SiC层状结构陶瓷拉伸性能的影响

采用流延法与化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)工艺相结合制备SiCw/SiC层状结构陶瓷,研究碳化硅晶须(SiC whisker,Si Cw)层的厚度对SiCw/SiC层状结构陶瓷拉伸性能和显微结构的影响.研究结果表明:适当的Si Cw层厚度能够有效提高SiCw/SiC层状结构陶瓷的致密度,改善其拉伸性能.当总厚度相同时,层厚梯度变化的陶瓷材料的密度和拉伸强度分别达到2.42 g·cm-3和92 MPa.     

冲击波在陶瓷与梯度材料界面上的传播特性

研究了冲击波在有限厚度陶瓷平板与半无限大陶瓷 /金属复合背板的界面传播特性。论文的研究基于 Furlong等提出的预测球面波在两弹性体间的平面界面上的反射、折射特性的基本方法。论文重点研究了剪切耦合边界条件下复合背板中的金属体积百分比和陶瓷面板的厚度对反射波强度的影响。通过研究得出了一些对于陶瓷 /复合装甲及陶瓷 /金属梯度装甲材料的设计有重要指导意义的结果     

发泡法制备TCP陶瓷的工艺及其结构与性能研究

研究了用发泡法制备生物降解磷酸三钙（ＴＣＰ）陶瓷的工艺，并讨论了这种材料的结构及性能．有关性能测试表明：材料表面及内部均匀分布着１００～８００μｍ的气孔，气孔率为４５～５０％，抗压强度为１５ＭＰａ，材料在模拟体液中有一定的溶解性。ＳＥＭ，ＸＲＤ及ＩＲ光谱测试结果表明：材料内部有很多连通孔隙，颗粒间的连结为颈部连结；材料的主晶相是β－Ｃａ３（ＰＯ４）２（β－ＴＣＰ），此外还存在部分非晶相。动物实验结果表明：材料植入体内，经过一段时间发生一定量的降解．     

高性能复合陶瓷刀具材料

高性能陶瓷刀具材料需具备高硬度、高耐磨性和耐热性、抗粘结性和化学稳定性等性能．讨论了复合陶瓷刀具材料结构与性能之间的关系．从材料设计的角度，提出复合陶瓷刀具材料的设计思路和高性能陶瓷刀具的设计原则，详细讨论了设计原则中几个重要的性能指标和性能复合原则．随着相关学科在理论和方法上的进展、交叉和测试手段的进步，高性能陶瓷刀具材料的设计会从定性分析逐渐步入定量描述的阶段。     

程序升温溶剂热法制备ZrO2及结构表征

采用溶胶—凝胶结合程序升温溶剂热法制备了光催化材料ZrO2,通过XRD、N2吸附-脱附、TPD、SEM等检测手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征。结果表明．合成材料的品型结构良好,孔径分机较均匀．为纳米孔结构（3．7nm）．且比表面积显著增大（130．4m^2／g）。     

Grain Size and Photocatalytic Activity of Nanometer TiO_2 Thin FilmsPrepared by the Sol-gel Method

Transparent anatase TiO2 nanometer thin films with photocatalytic activity were prepared via the sol-gel method on soda-lime glass. The thickness , crystalline phase, grain size, surface hydroxyl amount and so on were characterized by scanning electron microscopy (SEM) , X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy ( TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and UV-visible spectrophotometer ( UV-VIS). The photocatalytic activity of TiO2 thin films was evaluated for the photocatalytic decolorization of aqueous methyl orange . The effects of film thickness on the crystalline phase, grain size, transmittance and photocatalytic activity of nanometer Ti02 thin films were discussed.     

Removal of Volatile Organic Compounds by Adsorption and Photocatalytic Oxydation

Based on the study of equilibrium adsorption on viscose rayon-based activated carbon fiber （ACF） by gravimetric method, mounting of TiO2 on PAN-based activated carbon cloth （ACC） and their photocatalytic activity as well as adsorption performance for benzene were investigated. The crystallinity of TiO2 and pore structure were characterized by XRD and N2 adsorption. The results show that crystallinity of TiO2 and pore structure could be postulated by heat treatment condition. Both crystallinity of TiO2 and pore structure of hybrid have effects on photocatalytic performance of TiO2-mounted ACC. It would be more attractive and prospective for the combination of TiO2 photocatalytic activity and adsorption ability of porous materials.     

煅烧时间对多孔TiO2-Al2O3复合光催化材料的影响

采用溶胶-凝胶法合成多孔TiO2-Al2O3复合光催化剂,对其进行XRD、SEM、FT-IR、N2吸附-脱附等表征,考察煅烧时间对光催化剂活性的影响.结果表明,所制备的样品为锐钛矿相TiO2和非晶态Al2O3的复合氧化物,煅烧时间增加使TiO2晶体的粒径有微小增长;样品颗粒表面非常粗糙,具有比较大的比表面积,平均孔径在10～16nm之间;随着煅烧时间的增加,样品的光催化活性和吸附性能呈现先增大后下降的趋势;煅烧时间为3h时,样品的光催化活性和吸附性能最好.采用TiO2-Al2O3复合光催化剂经90 min光照后,甲基橙溶液的降解率达到77.0％,总脱色率可达95.1％.     

Photocatalytic activity of porous magnesium oxychloride cement combined with AC/TiO<Subscript>2</Subscript> composites

As a decorative material, magnesium oxychloride cement was used as a photocatalyst supporter to purify the pollutants indoors. Due to excellent adsorption properties of activated carbon (AC), the photocatalytic composties, TiO₂/AC, were prepared and introduced into the porous magnesium oxychloride cement (PMOC) substrate to composite a sort of photocatalytic cementitious material (PCM). The optimal composite processes were assessed by gas chromatograph, using toluene as the target. By comparing the perspective of toluene purification and thorough decomposition, it can be found that the optimal mass ratio for TiO₂/AC composites is 4/25, and the heat treatment to TiO₂/AC sample at 350 °C can play the optimal synergetic role of adsorbents in photocatalytic process. The synergistic effect of TiO₂, AC and magnesium oxychloride cement (MOC) was also evaluated by gas chromatograph. One-take molding process was adopted to introduce the TiO₂/AC into PMOC substrate, and its optimal mass fraction was 4 wt%, while the appropriate density of substrate was 0.35 g/cm3. Toluene degradation showed that the prepared PCM can degrade pollutants efficiently. The appropriate treatment process of TiO₂/AC, mass of TiO₂/AC, substrate density, and stable pore structure should be coordinated to maximize the adsorption-photodegradation performance. The combination of photocatalytic materials, adsorbents, and building materials provided a new idea for the application of photocatalysis.     

微波辐射制备TiO_2薄膜光催化性能研究

采用微波辐射法由溶胶制备出TiO2薄膜,用XRD和TEM对催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,考察了微波功率和膜层厚度对TiO2光催化活性的影响,并实际考察了TiO2薄膜对啤酒废水的降解效果。结果表明:制备的TiO2薄膜具有较高光催化活性,微波功率300 W时光催化活性最大,对啤酒废水具有良好的处理效果。     

SiO_2气凝胶/WO_x-TiO_2复合空气净化涂料的制备及性能

以常压干燥制备的SiO2气凝胶和水热合成法制备的WOx-TiO2复合光催化粒子为主要的功能性无机吸附/光催化剂添加相,合成制备了SiO2气凝胶/WOx-TiO2复合空气净化涂料。通过BET-BJH法分析了SiO2气凝胶的比表面积及孔容积,利用光催化降解罗丹明B的实验分析了WOx-TiO2复合光催化粒子的可见光催化活性,重点研究了SiO2气凝胶/WOx-TiO2复合空气净化涂料对罗丹明B和甲醛气体的吸附/光催化降解能力。吸附/光催化降解罗丹明B的实验表明,吸附/光催化剂占涂料质量分数为5.0%时,具有较稳定、较高的吸附/光催化降解率,达69.6%;吸附/光催化降解甲醛的实验表明,当吸附/光催化剂占涂料质量分数的5.0%并且纯SiO2气凝胶与WOx-TiO2复合光催化粒子质量比为1∶1时,3h内复合空气净化涂料对甲醛气体的吸附/光催化降解率可达到84.62%。     

离子液体[C_6mim]Br中TiO_2气凝胶的制备

以钛酸四丁酯为前驱体,离子液体[C6mim]Br为催化剂及模板剂,在低温、常压条件下制备了TiO2气凝胶。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及N2吸附/脱附法对结构进行了分析。结果表明,TiO2气凝胶为锐钛矿晶体结构,平均孔径为9.7nm,比表面积为264.3m2/g,孔体积为0.513cm3/g。以活性蓝为模拟污染物,紫外汞灯为光源,研究了TiO2气凝胶的光催化活性。结果表明,TiO2气凝胶具有优于P25的光催化活性。     

空心玻璃微珠/纳米TiO2复合材料的制备与表征

为了获得催化活性高、抗磨耗性能强的光催化复合材料,研究通过冷-碱腐蚀处理手段和高温黏附技术,制备空心玻璃微珠-纳米TiO₂光催复合材料. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和UV-Vis等设备,对样品进行表征. 以汽车尾气为降解对象,采用搓揉试验机和自制的环境测试系统,分别测试复合材料的抗磨耗性能与光催化效能. 结果表明,纳米TiO₂能够较好地附着到空心玻璃微珠表面,空心玻璃微珠-纳米TiO₂光催化复合材料相对于纯纳米TiO₂具有更强的透光能力和光催化降解能力. 该复合材料对汽车尾气中的一氧化氮和二氧化氮均有显著的降解效果,氮氧化物的净化效果高于一氧化碳和二氧化硫,具有较好的抗磨耗能力.     

气溶胶法制备纳米黑色TiO2颗粒及其光催化降解四环素的研究

为提高TiO₂材料光催化性能,采用气溶胶法一步制备纳米黑色TiO₂,以无水乙醇氛围代替氢化还原氛围,整体工艺简单安全。运用X射线衍射、紫外可见分光光度计、透射电镜等基础表征手段对材料进行表征测试,所制备的纳米黑色TiO₂粒径为100~200 nm,比表面积约50 m²/g,光吸收范围由紫外区域扩展至可见光区域,呈现出较好的理化性质。对900 ℃管式炉反应温度下所得的黑色TiO₂进行光催化降解四环素的研究,探讨不同制备温度、不同溶液浓度对降解率的具体影响,发现光降解5 h达到平衡,对于20 mg/L以下的低浓度四环素溶液的降解率可达到98%以上。