二氧化碳水合物浆在圆管中的流动特性

实验研究了固相分数为8.2%～23.1%的CO₂水合物浆在内径为8 mm的圆管中的流动特性。结果发现水合物浆在管内的流动压降随着流速的增加而增大。当流速低于0.60 m·s^-1时,浆体流变指数小于1,且随着固相体积分数的增大而减小,CO₂水合物浆为H-B流体,其表观黏度随着流速的增大而减小,呈剪切变稀特性。剪切速率为600 s^-1时,CO₂水合物浆的表观黏度为8.5～10.6 mPa·s。实验得到了CO₂水合物浆的流变特征参数及其流变方程,可为CO₂水合物浆的流动及其应用研究提供理论指导。     

TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能

利用硅烷偶联剂KH570对TiO₂纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO₂复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO₂纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示热扫描量热仪、万能试验机、流变仪表征测试复合材料的微观结构、结晶、力学及流变性能。结果表明,低含量的Ti O₂纳米粒子(质量分数0.1%)能在聚合物基体中分散良好,使复合材料的力学性能、结晶度及流动性均有显著提升;随粒子尺寸增加,材料强度和刚度降低,断裂伸长率和熔体剪切黏度先增加后降低。然而,高含量粒子分散困难、易形成大的聚集体,导致复合材料性能下降。当TiO₂纳米粒子尺寸为5～10 nm、质量分数为0.1%时,复合材料展现出优异的力学性能和加工性能,拉伸强度和拉伸屈服强度分别高达58.21 MPa和44.53 MPa,且熔体剪切黏度下降19.7%。     

超细TiO2在硅油中的流变特性与紫外保护性能

以超细TiO_2为原料,PEG-10聚二甲基硅氧烷为分散剂,十甲基环五硅氧烷为溶剂,制备出超细TiO_2分散浆。考察了分散剂用量对分散浆稳定性和黏度的影响。结果表明:当TiO_2固含量为30%,分散剂用量为6%的条件下得到的分散浆黏度仅为57.20 mPa·s,触变性小,不易絮凝,稳定性高;以5%有效成分含量与凡士林混合模拟防晒霜,测得其防晒指数SPF为11,与TiO_2粉体相比(SPF为9),分散浆的紫外保护性能显著提高。流变特性研究结果表明:分散浆黏度具有剪切稀化特性,为假塑性流体,其流动行为符合幂律模型。通过阿伦尼乌斯方程描述温度对黏度的影响,分散浆黏度随温度的升高而减小,随着固含量的增加,分散浆黏度对温度的敏感性增强。     

不同晶型TiO2消光PET的流变性能研究

分别以金红石型二氧化钛(TiO₂)粉体和锐钛矿型TiO₂粉体为消光剂,通过原位聚合制备不同TiO₂粉体含量的消光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),研究了不同晶型TiO₂消光PET的流变性能。结果表明:在剪切速率()为4000~7000 s^-1,金红石型TiO₂和锐钛型TiO₂消光PET熔体的表观黏度(η_a)随的变化幅度均较小,均具有良好的纺丝稳定性;相同温度下,金红石型TiO₂消光PET的非牛顿指数(n)小于锐钛型TiO₂消光PET,但随着温度升高,金红石型TiO₂消光PET的n上升幅度大,其η_a对变化更为敏感;在常规纺丝条件下,金红石型TiO₂消光PET的黏流活化能(E_η)明显小于锐钛型TiO₂消光PET,TiO₂含量较低时金红石型TiO₂消光PET的η_a对温度变化的敏感程度较小;相同温度下,金红石型TiO₂消光PET熔体的结构黏度指数(η)高于锐钛型TiO₂消光PET;在纺丝温度有波动的情况下,金红石型TiO₂消光PET可纺性好,但其纺丝工艺窗口较窄,应采用更高的纺丝温度以获得良好的纺丝效果。     

浅析纳米二氧化钛光催化降解效率的影响因素

本文以罗丹明B(RhB)为目标降解物，研究了锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO₂)的光催化降解效率的影响规律。通过比较不同分散剂对纳米TiO₂分散液的分散作用的差别，研究了分散剂对纳米TiO₂的光催化降解效率的影响；同时，也探讨了固含量和溶液pH值等因素对纳米TiO₂光降解效率的作用规律。结果表明：二氧化钛(TiO₂)固含量为5 wt%、六偏磷酸钠为0.8%、pH值为5时，目标降解物罗丹明B(初始浓度2.5ppm)在3h后降解效率达到80.25%。将制备的光催化分散液喷涂在大理石瓷砖表面，48 h内降解甲醛效率达到86.9%。     

整体式脱硝催化剂二氧化钛涂层制备

以硅溶胶为黏结剂,采用浆液浸涂法对堇青石蜂窝陶瓷基体进行涂覆,制备整体式脱硝催化剂的TiO₂涂层。考察固含量、pH和不同添加剂等对TiO₂浆液及涂层性质的影响,结合超声振荡、比表面积、扫描电镜和X射线衍射等手段对TiO₂涂层进行表征。结果表明,随着固含量的增加,浆液黏度的增加速率逐渐加快,固含量超过22.82%时,浆液发生团聚,不可进行涂覆;随着pH的增大,浆液黏度先降低后增加,在pH为1.05时,浆液黏度最低;浆液中加入适量的聚乙烯醇、六次甲基四胺和铝溶胶均可提高涂层负载量,降低涂层脱落率。其中,在浆液中添加质量分数5%的铝溶胶可以使涂层负载质量分数增至8.58%,比表面积达10.22 m²·g^-1,而涂层脱落率仅为12.84%,该涂层可作脱硝催化剂的良好载体。     

超临界二氧化碳在螺杆挤出过程中塑化混合酯发射药的研究：在线流变仪设计与实验测量（英文）

为了改善混合酯发射药的加工流动性,在其挤出过程中注入超临界二氧化碳(SC-CO₂)作为增塑剂;为了更好地研究塑化过程,设计制造了一个在线狭缝流变仪用来测量混合酯发射药的剪切黏度和流变参数。流动曲线表明,混合酯发射药和SC-CO₂/发射药混合物都是非牛顿假塑性流体,幂律模型可以用来描述SC-CO₂/发射药混合物的流变行为。实验研究了剪切黏度随加工温度和增塑剂含量的变化规律,结果显示较高的加工温度有利于降低剪切黏度。在注入SC-CO₂后,黏流活化能降低了约20kJ/mol。SC-CO₂被证明是一种有效的增塑剂,可以显著改善混合酯发射药的流动性。并且随着SC-CO₂含量的增加,挤出过程中的流动性会更好,但增塑剂含量的不断增加并不能无限制地提升塑化效果。     

光固化ZrO2陶瓷料浆的流变性能研究

围绕陶瓷粉体在光敏树脂中的分散,研究了粉体性质、分散剂种类及其掺加量、固含量对光固化ZrO₂陶瓷料浆流变性能的影响。结果表明:粉体性质对料浆的流变性能有着显著影响,比表面积小、球形度高的ZrO₂陶瓷粉体更有利于配制低粘度、高固含量的料浆;料浆的流变性能以及稳定性主要受分散剂种类及其掺加量的控制,以相对粉体质量4%的X-100分散剂制备的陶瓷料浆的流变性及稳定性更佳;固含量与粘度之间的关系满足Krieger-Dougherty模型。本文对分散剂的作用机理进行了分析探讨,为光固化ZrO₂陶瓷料浆高精度固化成型提供了试验基础。     

纳米二氧化硅/热塑性聚酯弹性体复合材料的流变行为

利用毛细管流变仪研究了纳米二氧化硅/热塑性聚酯弹性体(n-SiO₂/TPEE)复合材料在圆形流道流动过程中的剪切流变行为。n-SiO₂/TPEE复合材料在剪切流变中并不表现为典型的抛物线曲面“柱塞流”,而是表现为平面“柱塞流”流动行为，且随着n-SiO₂含量增大，其假塑性非牛顿流体特性越明显，幂律指数越小于1;同时，剪切应力/黏度与熔体强度越大，平面“柱塞流”的壁面滑移速率与熔体流动速率越大。此外，引入n-SiO₂可降低TPEE复合材料体系的挤出胀大比，且随着n-SiO₂含量增大，TPEE复合材料体系的挤出胀大比逐渐减小。     

纳米SiO_2/[BMIm]BF_4剪切增稠液的制备及性能研究

合成了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([BMIm]BF4),考察了浓度、温度、频率对纳米SiO2/[BMIm]BF4分散体系流变性能和粘弹性能的影响。结果表明,SiO2/[BMIm]BF4分散体系表现出剪切增稠特性,且随SiO2固相含量增加、体系温度降低,其剪切增稠效果更加明显;SiO2/[BMIm]BF4分散体系的损耗模量(G″)始终大于储能模量(G'),为耗散体系,且随SiO2固相含量和角频率的增加、温度的降低,G″、G'增加。相比PEG400作为分散介质,[BMIm]BF4具有更加突出的剪切增稠特性。     

分散介质对纳米二氧化硅分散体系流变性能的影响研究

测定了不同分散介质以及同一分散介质不同相对分子质量、不同温度下的纳米二氧化硅分散体系的流变性能并进行了比较,得出以下结论：随着分散介质相对分子质量的增加,分散体系的粘度增加,固液间氢键作用力减弱,分散体系所需临界剪切应力减小;当分散介质的相对分子质量提高到一定程度后,固液间氢键作用力更弱,加上分子链增长造成空间位阻效应,纳米二氧化硅难于以三维网状立体结构存在于分散介质中,不会出现先剪切变稀后剪切增稠的流变曲线。分散体系所处的温度越高,体系的粘度越低,剪切增稠所需临界剪切应力越大,剪切增稠效果越差,甚至不出现先剪切变稀再剪切增稠的流变曲线。因此选择合适的分散介质及分散温度对改善纳米二氧化硅分散体系的流变性能有积极作用。     

Ni-P/TiO2非晶态催化剂对α-蒎烯加氢的性能

采用化学还原法制备Ni-P/TiO₂非晶态催化剂,以α-蒎烯加氢反应为探针反应,考察了催化剂制备条件对其催化性能的影响,得到适宜的制备条件为载体与NiCl₂?6H₂O质量比为3∶1,P/Ni摩尔比为2.5∶1,反应温度为25℃,pH为11。结果表明：该条件下制备的催化剂对α-蒎烯加氢具有较高的催化活性,α-蒎烯转化率为99.89%,顺式蒎烷选择性为98.48%,收率为98.37%,且可重复使用8次。以XRD、BET、DSC、XPS、TEM为表征手段,对催化剂失活前后的结构及形貌进行了分析,结果表明：新鲜催化剂为粒径均一的球形颗粒,粒径约为100nm,分散性较好,引入TiO₂有效提高了Ni-P粒子的热稳定性,将其晶化温度分别提高了78℃、190℃和115.1℃,而失活催化剂的分散度、Ni⁰含量均有下降,出现了活性组分流失、氧化及团聚等现象,这可能是导致催化剂失活的主要原因。     

光固化氧化铝陶瓷浆料流变性能研究进展

立体光固化成型技术是一种生产高精度、高性能陶瓷部件的新兴增材制造工艺。制备具有良好流动性和高固相含量的陶瓷浆料是立体光固化增材制造工艺的优势。本文讨论了固相含量、单体、分散剂、粉体级配等因素对浆料流变性能的影响规律,总结了目前配制高固相含量和低黏度光固化Al₂O₃陶瓷浆料的材料选择原则,归纳了制备高固相含量、低黏度Al₂O₃陶瓷浆料的指导方法,指出了高性能光固化Al₂O₃陶瓷浆料开发的主要趋势和面临的挑战。     

影响氧化铝水基料浆流变学特性的关键因素

用流变学的方法在RV-20型流变仪上研究不同条件,如:固含量、分散剂加入量、烧结助剂、增塑剂等对碱性氧化铝悬浮体的流变性的影响.结果表明:氧化铝陶瓷碱性料浆(pH＞7)在低的剪切速率(＜100 s-1)时,表现为剪切变稀.在水基料浆中添加MgO时,会发生强烈的水合反应,导致料浆失去流动性.增塑剂甘油的加入导致料浆粘度升高的幅度是有限的,不会对料浆固含量和浇铸工艺造成显著不利的影响.加入水溶性丙烯酸乳液后,在低的剪切速率下,料浆仍然呈现剪切变稀行为,随着乳液含量的增加,料浆的静态粘度逐渐增大.分散剂聚丙烯酸氨的加入量对料浆的稳定性具有显著的影响.在分散剂的加入量为固相质量的0.8%左右时,分散剂在陶瓷颗粒表面形成饱和吸附,此时料浆的稳定性达到了最佳状态.     

分散剂对低温共烧陶瓷流延浆料流变性能的影响

本文探究了蓖麻油、BYK-22552、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、TEGO-700四种分散剂对CaO-B₂O₃-La₂O₃玻璃/氧化铝低温共烧陶瓷(LTCC)流延浆料分散性的影响,并进一步对该体系浆料流变性能、触变性能、固相体积分数以及沉降性能方面进行了研究,通过红外光谱分析研究了四种分散剂的分散机理并给出了解释。结果表明,当分散剂TEGO-700用量为粉体质量的2%时,流延浆料具有最小黏度(1 650 mPa·s)与最佳触变恢复性。在流延成型最佳黏度2 000 mPa·s下,浆料具有最大固相体积分数(37.2%)与优异的沉降性能。该浆料流延成型得到的柔性生瓷带表面平整且厚度均一,表面粗糙度为144 nm。烧结得到的基板材料表面无气孔、裂纹等明显缺陷,烧结致密化程度高,表面粗糙度为210 nm,40 GHz下测得介电常数与介电损耗分别为6.257和1.431×10^-3。     

ZTA陶瓷注凝成型工艺中浆料性能的研究

对ZTA陶瓷注凝成型工艺中分散剂、pH值、氧化锆含量、固相体积分数、有机单体含量对浆料流变性的影响进行了研究.研究表明:合适的分散剂加入量可使浆料粘度降低;pH值的改变对浆料粘度有较大影响;随氧化锆含量、固相体积分数、有机单体含量增大,浆料粘度也会增大.     

纳米TiO2流体表面改性及对真空闪蒸制冰的影响

利用电镜扫描法、紫外分光光度法及烘干称重法对纳米TiO₂流体的分散稳定性进行了综合评价,研究了表面活性剂种类及浓度对其分散稳定性的影响。将纳米TiO₂流体引入真空闪蒸制取冰浆系统,研究了纳米TiO₂浓度、表面活性剂浓度及对吸附作用下纳米TiO₂流体真空闪蒸制冰的影响。结果表明,表面活性剂类型对纳米TiO₂流体分散稳定性的影响很大,复合型的分散稳定性最佳,其次是阴离子型;纳米粒子及表面活性剂可以增强真空下纳米TiO₂流体的成核效果,增大含冰率,降低过冷度;表面活性剂浓度是影响真空闪蒸制冰系统压力及闪蒸率的重要因素,系统压力及闪蒸率均随着表面活性剂浓度的增大而增大;另外,确定了在吸附作用下真空闪蒸制冰系统中使用纳米TiO₂流体的最佳条件。在最佳条件下,含冰率为18.35%,过冷度为0.51℃,热导率为0.920W/(m·K),对比蒸馏水有较大改善。吸附作用下真空闪蒸制冰可行性较高,制取冰浆效果优良。     

Preparation and characterization of TiO2–SiO2 nano-composite thin films

TiO₂ nanocrystalline particles dispersed in SiO₂ have been prepared by the sol-gel method using titanium- and silicon-alkoxides as precursors. Nano-composite thin films were formed on the glass substrates by dip-coating technique and heat treated at temperatures up to 500 °C for 1 h. The size of the TiO₂ nanocrystalline particles in the TiO₂–SiO₂ solution ranged from 5 to 8 nm. The crystalline structure of TiO₂ powders was identified as the anatase phase. As the content of SiO₂ increased, the anatase phase tended to be stabilized to higher temperature. TEM results revealed the presence of spherical TiO₂ particles dispersed in a disk-shaped glassy matrix. Photocatalytic activity of the TiO₂–SiO₂ (1:1) thin films showed decomposition of 95% of methylene blue solution in 2 h and a contact angle of 10°. The photocatalytic decomposition of methylene blue increased and the contact angle decreased with the content of TiO₂ phase. TiO₂–SiO₂ with the molar ratio of 1:1 showed a reasonable combination of adhesion, film strength, and the photocatalytic activity.