ZnO-B2O3-SiO2溶胶-凝胶制备及表征

研究了ZnO-B2O3-SiO2溶胶-凝胶的制备过程,分析了凝胶的形成机理,探讨了干凝胶的析晶过程.结果表明随着SiO2/(ZnO+B2O3)比值的增大,样品胶凝时间逐渐延长,凝胶从浑浊转为清亮,而对应干凝胶的析晶温度升高.析出主晶相为Zn2SiO4,并存在少量的石英相.物相分析和红外能谱分析表明,在热处理过程前后,始终有B2O3-SiO2玻璃相存在于样品中.微观分析表明,经800℃高温热处理的干凝胶中存在着大量0.4μm左右的圆形气孔.     

Preparation of tetragonal CaO-ZrO_2 nano-powder by chemical coprecipitation method

1　INTRODUCTIONNanometerZrO2 ,whichisanimportantrawmaterialtoprepareZrO2 ceramic ,canbealsousedasrawmaterialoffire resistant ,wearableanderosion resistantproducts .ZrO2 ceramicistraditionallyusedasfire resistantmaterials ,coating ,ceramicglazeandfoundry .However ,withthedevelopmentofelec tronicandnewmaterialindustry ,itsapplicationex pandstothefieldsofartificialteethandartificialim plantingbonesduetoits goodchemicalstability ,wearability ,physiologicallyerosion resistantpropertyandbiolog…     

医用AZ31镁合金表面复合膜层的制备及其性能表征

为改善医用AZ31镁合金的抗蚀性能,综合应用阳极氧化及化学转化工艺在其表面制备了复合膜层。通过扫描电镜观察了膜层形貌,X射线衍射分析了膜层成分,并利用电化学测试手段对膜层性能进行了表征。结果表明,阳极氧化工艺制备的膜层粗糙不平,主要组成为Mg(OH)2及Al2O3;经化学转化后,所得复合膜较为致密、平整,膜层中主要含元素N,O,P。动电位极化曲线分析表明,复合膜对AZ31镁合金具有显著的保护作用。EIS阻抗图谱拟合电路反映出制备的复合膜层具有4层结构,从侧面证明了阳极氧化膜与化学转化膜之间的化学结合作用。     

阻燃型喷涂聚脲涂料的制备与性能表征

目的 制备力学性能、热稳定性和表面形貌等相比普通喷涂聚脲涂料都无较大差异的阻燃型喷涂聚脲涂料.方法 以异氰酸酯预聚物为A组分、聚醚多元醇及胺基扩链剂为B组分,采用高压无气喷涂方法制备普通喷涂聚脲涂料.将溶剂型阻燃剂和无机填料型阻燃剂分别加入A、B组分中,采用同样的方法制备阻燃型喷涂聚脲涂料.通过极限氧指数和明火点燃的方式表征两种涂料试样的阻燃性能,并对比分析二者的力学性能、热力学性能和表面形貌.结果 相比普通喷涂聚脲涂料,阻燃型喷涂聚脲涂料的极限氧指数从18％提高至28％,拉伸强度从12.5 MPa变为11.3 MPa,断裂伸长率从430％下降至422％.虽然阻燃型喷涂聚脲涂料的力学强度有所下降,但是下降幅度很小且在使用范围内,而且涂料的极限氧指数升高,热稳定性和表面形貌均良好.另外,阻燃型喷涂聚脲涂料在明火点燃后离火自熄,无浓烟,无滴落物.结论 采用在A、B组分中添加阻燃剂的方法成功制备了阻燃型喷涂聚脲涂料,得到了力学性能和热稳定性良好的喷涂聚脲产品.     

TiB2涂层的制备及其应用研究进展

二硼化钛(TiB₂)作为金属硼化物中密度最小硬度最高的化合物,是重要的现代陶瓷材料之一。它不仅具有传统陶瓷材料所具备的高熔点、高硬度以及良好的化学稳定性,还具有传统陶瓷材料所不具备的优良导电性能。因此TiB₂陶瓷不仅可以用于耐磨材料以及真空镀铝用蒸发舟材料,更是成为硬质刀具、电解铝惰性阴极以及空天飞行器热障防护等领域重要的防护涂层材料之一。本文结合国内外研究现状,重点介绍了TiB₂陶瓷涂层的气相沉积法、电化学沉积法、热喷涂法、表面熔覆法、电火花沉积法和溶胶凝胶法等制备方法的特点及适用领域,总结了其在关键领域的重要应用,并对其未来的研究方向和发展前景进行了展望。     

石英纤维表面氮化硼涂层的制备及表征

以硼酸和尿素为原料,分别采用埋入法、一步法、两步法在石英纤维表面制备了氮化硼涂层.利用XRD,FTIR测试技术分析了涂层的物相和结构,结合DTA曲线分析了涂层产物的热稳定性,观察了涂覆BN涂层后的显微组织,对反应原理进行了初步探讨.结果表明:3种方法都能够在石英纤维表面形成良好的BN涂层,其中两步法是最好的涂层方法,涂层均匀平整,涂层产物为单一的h-BN,纯度很高,在1000 ℃以内具有良好的热稳定性.合成氮化硼的反应比较复杂,反应过程主要受尿素的化学性质控制.     

TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究

目的 改善普通玻璃的防雾性能。方法 采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x Ti O₂-(1-x)Si O₂(x为1.00、0.75、0.50、0.25、0)复合薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征Ti O₂-SiO₂复合材料的微观结构和表面形貌,通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO₂-SiO₂复合薄膜的光学性质和润湿性,通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。结果 XRD测试结果表明,Ti O₂-Si O₂复合材料由锐钛矿相Ti O₂和非晶相Si O₂构成,其相结构随着Ti O₂含量的变化而变化。SEM和AFM结果表明,在Ti O₂-Si O₂复合薄膜中,当Si O₂的物质的量分数小于50%时,Ti O     

RuO2-SiO2二元氧化物被覆钛涂层的制备

采用Pechini法,通过涂覆、烧结和退火,制备成系列含硅的RuO2-SiO2/Ti样品.二元涂层的摩尔成分为X%RuO2-Y%SiO2(以下简写为RuxSiyO2).采用SEM和XRD方法分析了该阳极涂层材料的组织结构特征.结果表明所制备的涂层的相结构主要由金红石相的RuO2所组成,高温处理出现金红石相TiO2,加入的硅以非晶态SiO2的形式存在.经450℃处理的含硅样品的平均晶粒尺寸均小于10nm,明显低于不含硅的样品.同时具有很强的尺寸稳定性,即使经800℃退火处理后,涂层的平均晶粒尺寸仍在45mm以下.这表明掺杂适量的非晶态SiO2组元,可以明显细化晶粒,稳定相结构,同时可粘连分散的活性组元颗粒,起到"支架"的作用.     

RuO2-SiO2二元氧化物被覆钛涂层的制备

采用Pechini法，通过涂覆、烧结和退火，制备成系列含硅的RuO2-SiO2／Ti样品。二元涂层的摩尔成分为X％RuO2-Y％SiO2（以下简写为RuxSiyO2）。采用SEM和XRD方法分析了该阳极涂层材料的组织结构特征。结果表明所制备的涂层的相结构主要由金红石相的RuO2所组成，高温处理出现金红石相TiO2，加入的硅以非晶态SiO2的形式存在。经450℃处理的含硅样品的平均晶粒尺寸均小于10nm，明显低于不含硅的样品。同时具有很强的尺寸稳定性，即使经800℃退火处理后，涂层的平均晶粒尺寸仍在45nm以下。这表明掺杂适量的非晶态SiO2组元，可以明显细化晶粒，稳定相结构，同时可粘连分散的活性组元颗粒，起到“支架”的作用。     

价值工程在铸造工艺改进中的应用

结合我国目前铸造企业的现状,提出了推广应用现代管理技术--价值工程是提高企业经济效益的捷径的观点.首先介绍了价值工程的基本概念,然后结合涂料配制工艺的改进论述了应用价值工程的具体方法.最后提出在铸造行业推广应用价值工程,提高铸造行业经济效益的建议.     

Ni基合金高温抗氧化陶瓷涂层的制备及性能表征

为提高Ni基合金的高温抗氧化能力,采用陶瓷粘结相与Cr2O3制成料浆,在1300℃熔烧制备一层高温抗氧化陶瓷涂层.结果表明,该陶瓷涂层结构致密,与基体结合牢固,抗热震性能良好.涂层试样在1100℃空气中连续100h抗高温氧化实验表明:陶瓷涂层展现出良好的抗高温氧化能力.     

肽类树状大分子及其生物医学应用

肽类树状大分子是近年来发展起来的一类新型生物医用高分子材料,它除了具有普通树枝状分子的特征如规整性、高度支化、表面呈现高密度功能团、尺度为纳米级、单一分子量等之外,同时还具有类似蛋白一样的球状结构、优良的生物相容性、水溶性、耐蛋白酶水解、生物降解等独特的性能。肽类树状大分子的上述特点,使它在生物医学应用中显示出诱人的前景。系统论述了肽类树状大分子的合成方法、以及在疾病诊断与治疗等生物医学领域中的应用。如作为MRI（磁共振成像）分子探针、诊断试剂以及基因治疗试剂等。将造影官能团偶联到肽类树枝状分子上,即得肽类树枝状MRI分子探针,该类MRI分子探针具有优良的生物相容性,纳米级尺寸结构。含氨基的肽类树枝状分子与基因（DNA）复合成纳米尺寸的粒子,可有效进入细胞,将DNA转移到目标部位,达到基因转染的目的。     

大气等离子喷涂制备Fe基非晶涂层及微观结构表征

选用Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C(质量比)合金粉末作为喷涂原料,采用大气等离子喷涂工艺在1Cr18Ni9Ti不锈钢基底上制备了Fe基涂层。利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪表征了粉末和涂层的相组成和微观形貌;用Olycia m3分析软件对涂层的孔隙率进行测定;用热分析系统对喷涂粉末和涂层从室温到1 173K范围的DSC曲线进行记录;同时,测定了涂层的显微硬度和结合强度。结果表明:大气等离子喷涂制备的Fe基涂层与基底的结合良好,涂层较为致密并且存在灰色氧化带组织,表现出典型的层状组织结构;涂层不但具有低的表面粗糙度和孔隙率,而且具有高的显微硬度和结合强度;所制备涂层中的非晶含量约为89.2%(质量分数),涂层中形成的晶相组织为纳米晶结构。     

导电塑料表面电化学镀镍和镀层表征

为了提高导电塑料的表面硬度、强化表面导电行为,采用电沉积的方法在导电塑料上镀镍,研究了镀液温度、电镀时间和阴极电流密度对镀层厚度增长速度的影响,利用扫描电镜和金相显微镜对镀层进行了表征,采用粘结拉脱法测量了镀层与基体之间的结合力,采用电化学方法研究了镍镀层在NaCl水溶液中的腐蚀行为.结果表明:阴极电流密度为2.0A/dm2、镀液温度为60℃时,可以得到0.68μm/min的平均镀层增长速率;镍镀层可以保留导电塑料基体的表面特征,镍镀层与基体之间结合力可以达到2.3MPa以上;光亮镍镀层在NaCl水溶液中的腐蚀电位高于哑镍镀层的腐蚀电位,且在相同的极化电位下,光亮镍镀层阳极溶解速率也较低.     

立方氮化硼表面Stober法包覆硅氧纳米涂层及其表征

在立方氮化硼聚晶复合材料制备中,为改善晶体相的偏聚,其思路之一便是将晶体相与粘接相预先制备成带有核-壳结构的原料。先采用Pirnaha溶液对cBN进行羟基化改性,改善其亲水性,使其容易分散并带有电荷的基础上,再用Stober法进行硅氧包覆处理,在氨水和少量水的作用下,以乙醇作为分散剂,用TEOS硅氧烷为原料,在室温条件下反应,利用水解-凝胶法让硅醇以非自发形核的方式在c BN粉体表面聚合,并对试验结果进行TEM,SEM,EDS,XRD,FTIR表征。结果表明,通过对立方氮化硼粉体进行硅氧纳米涂层包核处理,成功得到了立方氮化硼-氧化硅微/纳米核壳结构,包核形貌良好,包覆层厚度可由TEOS加入量的不同而调节。对无机材料核壳结构制备和立方氮化硼与结合剂的均布有实际意义。     

超疏水低红外发射率复合涂层的制备及性能表征

目的制备得到具有超疏水特性的低红外发射率涂层。方法以纳米SiO_2为微纳结构改性剂,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为树脂基体,Al粉为功能颜料,采用刮涂法制备得到了多种类型的改性和非改性PDMS/Al复合涂层。分析探讨了PDMS和Al粉配比、纳米SiO_2添加量及表面微纳结构层对涂层性能的影响规律及成因。结果 PDMS和Al粉配比对涂层发射率和光泽度影响明显,当PDMS和Al粉配比为6∶4时,涂层的发射率和光泽度可分别低至0.265和10.3,涂层的水接触角可达到109.5°,要明显高于传统树脂基低发射率涂层。添加纳米SiO_2可使涂层的粗糙度上升明显,从而使涂层的疏水性显著增强。当纳米SiO_2质量分数为8%时,涂层的水接触角可增大到130°,涂层的发射率和光泽度仍可低至0.330和9.8。PDMS/SiO_2微纳结构层可在PDMS/Al复合涂层表面形成明显的乳突状微纳结构,从而使涂层实现超疏水特性。当PDMS和纳米SiO_2配比为7∶3时,改性后的涂层水接触角可高达156°,同时具有相对较低的发射率(0.661)和极低的光泽度(2.1)。结论在PDMS/Al复合涂层表面构筑一定厚度的微纳结构层,可实现该涂层超疏水、低发射率和低光泽的兼容。     

溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2系亲水性薄膜的研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法在陶瓷釉面砖表面制备了TiO2-SiO2系亲水性薄膜.利用XRD、AFM、FTIR、热显微镜润湿角测角仪等,研究了SiO2添加量对薄膜的微结构和亲水性等的影响.结果表明:薄膜中TiO2晶粒尺寸随着SiO2含量的增加而减小;TiO2和SiO2分别单独成相,并有Ti-O-Si键形成,存在部分复合氧化物,在光照条件下,由于取代反应,复合氧化物的表面易形成Lewis酸,薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定,SiO2摩尔分数为0.4时,润湿角小于5°,薄膜的超亲水状态可在停止光照后长时间存在.     

Ni-P-SnO_2复合镀层的制备及其性能

利用双脉冲电沉积技术在碳钢基体上制备了Ni-P-SnO2纳米复合镀层。以沉积速率、显微硬度及表面形貌为考察指标,获得制备Ni-P-SnO2纳米复合镀层的最优工艺条件:2g/L纳米SnO2、电流密度2A/dm2、镀液温度60℃、电镀时间30~40min、占空比20%~30%、频率100~150 Hz。通过SEM、XRD技术对Ni-P-SnO2复合镀层的表面形貌、相结构进行了表征;通过电化学测量技术对镀层的电化学行为进行了研究。结果表明:纳米复合镀层表面完整,没有明显的缺陷,纳米SnO2均匀地分布在Ni-P镀层中,硬度高,其耐蚀性能虽不及Ni-P镀层,缓蚀率也高达90%以上。     

镁合金表面自清洁、耐高温复合膜层的制备与表征

目的 在镁合金表面制备自清洁、耐高温复合膜层,拓展镁合金在严酷环境中的应用。方法 采用化学转化-沸水封闭-硬脂酸修饰三步处理,在AZ31镁合金表面制备含有耐高温锆化合物组分的低黏附、超疏水复合膜层。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征膜层形貌。利用X射线光电子能谱仪(XPS)表征膜层成分。利用接触角测量仪(CA)和高速摄像机(HSC)表征膜层润湿性和黏附性。以粉笔灰为模拟污染物测试膜层在空气和油相中的自清洁性能。通过高温暴露试验和循环沸水浸泡试验测试膜层的耐高温性能。结果 复合膜层主要由锆/镁的(氢)氧化物及硬质酸盐组成,呈被部分填充的纳米纤维组成的微米网络结构。水在膜层表面的静态接触角为160.4°、滚动角为1°,符合“Cassie-Baxter”模型,膜层具有超疏水、低黏附特性;复合膜层具有优异的自清洁性能和耐高温性能。结论 成功制备了含有耐高温锆化合物组分的低黏附、超疏水复合膜层,该膜层具有自清洁、耐高温性能。     

BaO-CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷在SOFC中的应用

研究了BaO-CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷封接材料在固体氧化物燃料电池中的应用.该体系封接材料与铁酸镧(LSF)阴极材料和Fe-Cr合金连接体之间具有良好的热膨胀性能匹配性,良好的粘接性,并且封接材料与两种电池材料之间有良好的稳定性和相容性,BaO-CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷可以作为固体氧化物燃料电池的封接材料.