纳米Al2O3/Cu复合材料的制备及其摩擦学特性

首先采用化学镀铜工艺制备了Cu包覆纳米Al₂O₃复合粉体,分析了预处理工艺和化学镀工艺对复合粉体的组成及形貌的影响;再将均匀包覆的复合粉体与铜粉充分混合后,利用热压烧结成型工艺制备了纳米Al₂O₃弥散强化铜基复合材料,并对质量分数为2.5%的纳米Al₂O₃铜基复合材料的微观组织、摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:通过镀前预处理工艺及对传统镀液配方的调整,成功地在纳米Al₂O₃颗粒表面包覆了厚度均匀可控的镀铜层,从而提高了纳米Al₂O₃颗粒与铜基体间的界面结合力,并实现了纳米Al₂O₃颗粒在复合材料基体中均匀分布.采用化学镀铜包覆技术制得的纳米Al₂O₃/Cu复合材料有较好的抗摩擦磨损性能,复合材料的摩擦因数较小,其相对耐磨性与钝铜相比提高了近1倍.     

微/纳米双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

采用粉末真空热压烧结机,将微米尺度的SiC颗粒、Al-Si合金基体粉末与反应剂CuO粉末混合后加热到一定温度,使CuO与Al发生原位反应,生成纳米尺度的Al2O3颗粒,然后冷却、热压,制得(微米SiC+纳米Al2O3)/Al-Si双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料,并对复合材料进行热处理强化。研究了不同的原位反应加热温度、热压温度、热压压力对复合材料组织、硬度及磨损性能的影响。结果表明,采用微米SiC及纳米Al2O3混杂颗粒强化、热压强化、热处理强化等强化后制备的铝基复合材料具有较高的硬度及耐磨性。原位反应加热温度为620℃、热压温度510℃、热压压力3MPa时,复合材料试样组织细小致密,硬度及耐磨性最好,复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损。     

热压制备的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的研究

探讨了大气下用普通粉末冶金法热压制备Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒增强铝基复合材料的制备工艺研究了不同Ａｌ＿２Ｏ＿３含量铝基复合材料的显微组织、力学性能和磨损特性。结束表明：热压制备的Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒增强铝基复合材料的组织致密，颗粒分布均匀；随Ａｌ＿２Ｏ＿３体积百分含量的增加，复合材料的强度、硬度、弹性模量、磨损阻力均增加。还对其强化机制进行了讨论。     

Al2O3对Ni基复合材料摩擦学性能的影响及机理研究

通过高能球磨和真空热压烧结技术制备了NiCrMoAlAg合金和NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料。研究了Al2O3对NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料的微观组织结构和机械性能的影响,考察了复合材料室温至800 ℃下的摩擦磨损性能并探究其磨损机理。结果表明：NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料主要由镍基固溶体、Ag、Al的氧化物和微量??相组成;随着Al2O3加入,复合材料密度降低,但硬度、抗拉强度和抗压强度提高;NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料摩擦系数随温度的升高逐渐减小,磨损率随着温度的升高先增大后减小;通过SEM及Raman分析发现,在600 ℃及以上摩擦过程中磨损表面形成了一层由NiO、MoO2、MoO3和Ag2MoO4等组成的润滑膜,从而降低了材料的摩擦系数和磨损率。     

n—Al2O3和MoS2填充环氧树脂涂层耐冲蚀磨损的性能及应用研究

研究了固化剂低分子聚酰胺、纳米Al2O3和MOS2的用量对环氧树脂涂层耐冲蚀磨损性能的影响，在最佳配方下，涂层的耐冲蚀磨损性能是45钢的9倍，并用它修复了磨损砂浆泵叶轮，效果明显。     

可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)及其吸附机理研究

为探究氧化石墨烯负载高铁酸钴(CoFe2O4/GO)纳米复合材料性质及其对水溶液中Pb(II)的去除效果,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、超导量子干涉仪(SQUID)、拉曼光谱及N2吸附对合成的CoFe2O4/GO纳米复合材料进行表征,利用可渗透反应墙对材料实用性进行探究,探索反应过程中不同酸度及温度对Pb(II)去除效果的影响,并利用动力学及等温吸附对CoFe2O4/GO纳米复合材料去除水溶液中Pb(II)的机理进行研究。结果表明,XRD表征发现GO的晶面及CoFe2O4的立方晶系尖晶石型结构。FTIR光谱显示Co-O和Fe-O振动,且CoFe2O4/GO表面含有大量-OH、-C=O、及-COO-等不饱和基团。SEM谱图观察到出CoFe2O4发生了部分团聚,且观察到存在一些空隙结构,其平均粒径为48.93 nm。XPS表征观察到CoFe2O4/GO表面含有C、O、Fe、Co等元素,且有Co2p存在。通过CoFe2O4/GO磁性表征,其饱和磁化强度约为27.01 emu/g。该复合材料D峰：G峰的比值较高,表明含有大量含氧基团。CoFe2O4/GO的BET比表面积为148.672 3 m2/g,孔径集中在3.93 nm左右。可反应渗透强处理模拟废水,在100 min后逐渐达到饱和,在4次内重复利用该材料可取的很好效果。pH值在8时为反应体系最优酸度,随着温度的升高,Pb(II)去除率随之增加,温度升高有利于吸附。Freundlich吸附等温方程及准二级动力学更适用于描述CoFe2O4/GO吸附Pb(II)的过程。可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)具有良好效果。     

纳米Al2O3粉体的制备及其热稳定性的改善

用硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)和碳酸氢铵(NH4HCO3)作为原材料,通过沉淀法制备了一种新型的氧化铝的前驱体——碳酸铝铵(AACH)。研究了该前驱体焙烧时的相变行为与产物形貌,发现其相变过程为：无定型(300℃)→γ(700℃)→γ θ(1050℃)→θ α(1100℃)→α(1200℃),在1200℃的高温下氧化铝粉体粒子长得很大,粒子之间的烧结很严重,产物中有很多“树枝状”硬团聚。这些都会造成粉体比表面积的损失,选择SiO2作为添加剂来改善氧化铝粉体的热稳定性,结果显示SiO2能有效地阻止氧化铝纳米粉之间的烧结,抑制氧化铝的α相变,从而改善了粉体的热稳定性能。     

等离子喷涂微米和纳米Al2O3-13wt，TiO2涂层的防护性能

以微米和纳米Al2O3-13wt%TiO2为粉末材料,采用大气等离子喷涂在Q235钢基体表面制备了Al2O3-13wt%TiO2涂层,对涂层的显微结构、相组成和显微硬度等基本性能进行了表征,并对两种涂层的耐SiC砂粒磨损和耐电化学腐蚀防护性能进行了对比研究.结果表明,与微米粉末相比,纳米粉末作为热喷涂材料需要更高的喷涂功率才能获得致密的纳米和微米复合涂层;纳米粉末制备的涂层的显微硬度、耐砂粒磨损和电化学腐蚀性能均明显优于微米粉末制备的涂层,表明纳米粉末制备的涂层具有更优良的防护性能.     

In2O3纳米球的制备及其在黄药气体检测中的应用

为了实现对浮选过程中挥发出的黄药气体的有效检测,采用水热法制备了 In2O3纳米球,考察了水热时间和热处理温度对最终制备产物形貌和结构的影响。结果表明,在水热时间和热处理温度分别为 2 h 和 400 ℃的条件下,可获得粒径小、分散性好和结晶性优良的 In2O3纳米球,其直径为 100~200 nm,由六方相 In2O3晶体颗粒构成。以该 In2O3纳米球为气敏材料制备了黄药气体传感器,气敏测试结果表明,In2O3纳米球在最佳工作温度 300 ℃时可获得对黄药气体的最大灵敏度,其灵敏度与黄药气体浓度之间呈现出较好的线性关系,同时也具有优异的反应可逆性、稳定性和可重复性。     

Al_2O_3/Fe复合材料的制备及微观组织

采用熔铸法成功的制备成了Al2O3/Fe复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM),来观察增强相Al2O3的微观组织。实验表明:增强相呈颗粒状均匀分布在铁基体中,增强相和基体无反应层;随Al2O3的含量的增加其微观组织变化过程为:细小的颗粒状增强物由4μm逐渐长大为较粗大的粒状约10μm,并在颗粒内部出现了裂纹。     

Mg与MgO对Al2O3颗粒增强铝基复合材料的影响

用液态复合方法制造Al2O3颗粒增强铝基复合材料,研究Mg与MgO对改善增强颗粒与基体润湿性的作用。结果表明,在830℃下,镁对增强体颗粒Al2O3/基体润湿性的改善随着基体中镁含量的提高而提高,表现为复合材料中能加入的Al2O3颗粒增加。MgO具有改善增强体颗粒Al2O3/基体润湿性的作用。αAl2O3颗粒与MgO颗粒之间是界面相MgAl2O4,MgAl2O4呈条块状分布在界面处,厚度约为100nm。     

纳米羟基磷灰石吸附水溶液中Pb2+的研究

试验研究了纳米羟基磷灰石对Pb2+的吸附性能.结果表明,纳米HAP在较宽的pH范围内,对Pb2+皆具有良好的吸附能力,pH为4.6时,Pb2+的去除率最高.Pb2+吸附量与吸附温度、吸附时间及初始Pb2+浓度正相关,与吸附剂用量负相关;Pb2+去除率与吸附温度、吸附时间、吸附剂用量正相关,与初始Pb2+浓度负相关;常温下,HAP吸附剂用量为2.5 g/L时,饱和吸附的时间为18h;吸附剂用量为0.5g/L时,最大饱和吸附量为1.91 g/g.     

纳米MoO3对亚甲基蓝的吸附研究

以钼酸钠为原材料采用超声波法制备了纳米 MoO3,研究了纳米MoO3对亚甲基蓝的吸附性能．通过红外光谱、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪、扫描电镜及能谱,研究了纳米MoO3对亚甲基蓝的吸附机理．研究结果表明：纳米MoO3对亚甲基蓝吸附的最大吸附容量为535.78 mg/g,其吸附类型为化学吸附,主要为亚甲基蓝中硫与钼络合成键吸附;根据吸附热力学研究,其吸附模型符合Langmuir等温吸附模型,符合准一级动力学模型．     

一维NiFe_2O_4纳米丝的制备与磁性能

采用静电纺丝法制备了表面光滑、直径均匀、连续的一维NiFe_2O_4纳米丝。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线电子衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对Ni Fe2O4纳米丝的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明,经500~900℃煅烧后均得到直径约为60 nm的纯相尖晶石型NiFe_2O_4纳米丝,且NiFe_2O_4纳米丝具有良好的软磁特性,其饱和磁化强度(Ms)和剩余磁化强度(Mr)随煅烧温度的升高而增大,900℃煅烧后Ms和Mr分别达到最大值35.56、13.29 A·m2/kg。经600℃焙烧后的Ni Fe2O4纳米丝Ms为30.56 A·m2/kg,矫顽力(Hc)达到最大值2.76 A/m,表明NiFe_2O_4的单畴临界尺寸约为28 nm。     

纳米氧化镁的制备及对Cd2+吸附性能研究

以无水MgSO4为原料,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为结构导向剂,采用直接沉淀法在NH4HCO3溶液中合成纳米片状氧化镁,用于吸附含镉废水。采用TGA、XRD、SEM、BET和FT-IR等分析手段对其进行表征,考察了其对水溶液中Cd2+的吸附机理。研究结果表明,该方法制得的氧化镁具有不规则片层堆叠而成的孔隙结构,且活性位点较多,纯度较高。该氧化镁对水溶液中Cd2+具有良好的吸附性能,在平衡状态下,氧化镁对Cd2+的最大吸附量达到801.16 mg/g。动力学拟合分析符合伪二级动力学模型,说明该过程以化学吸附为主。FT-IR分析揭示了Cd2+在氧化镁上的吸附机理,这主要是由于Cd2+在氧化镁表面发生沉淀。该纳米材料对水溶液中Cd2+有较好的去除效果,未来可广泛应用于工业废水的污染控制和处理。     

凹凸棒土/丁腈橡胶纳米复合材料性能研究

本文通过机械共混法制备了凹凸棒土/丁腈橡胶(NBR/AT)纳米复合材料,并对其加工性能、力学性能、耐油性能和热老化性能进行了研究。结果表明,随着凹凸棒土(简写为AT)量的增加复合材料大部分力学性能都有所提高。通过这些性能的比较可以看出AT具有很好的补强作用。通过扫描电镜(SEM)观察,证实AT能够均匀分散在丁腈橡胶基体中。     

Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料的制备及其性能研究

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的A1:O,-SiO:/AZ91D镁基复合材料.介绍了复合材料的制备工艺,适宜的挤压铸造工艺为:基体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和压力30～50 MPa.XRD、SEM、EDS和光学金相显微镜OM等分析结果表明:复合材料主要由Mg、β-Mg.,Al12、MgO、AlPO4、3Al2O3·2SiO2和Mg2 Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成比较紧密的结合层.与镁合金相比,复合材料的硬度和油摩擦性能有较大提高.     

硅藻土纳米结构铁/锌氧化物制备及As(V)吸附研究

以硅藻土为基体,ZnCl₂为锌源,FeC₂O₄为铁源,氨水为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,利用水热法,通过控制水热温度及时间在硅藻土表面制备了纳米花片状结构铁酸锌;采用X射线粉末衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积(BET)分析仪、X射线光电子能谱(XPS)分析等技术对样品进行表征分析。制备的纳米结构ZnFe₂O₄呈尖晶石结构,比表面积为313 m²/g。研究了ZnFe₂O₄/硅藻土样品对As(V)吸附性能,其对As(V)的最大饱和吸附容量为186 mg/g,最佳条件下As(V)吸附去除率均达99%。     

Al2O3包覆LiMn2O4正极材料的合成和电化学性能研究

研究了在锂离子电池尖晶石LiMn2O4正极材料上包覆Al2O3来改善材料在循环过程中的容量衰减问题。通过SEM和X射线衍射研究材料的表观形貌和晶体结构，在电化学性能测试中，发现包覆Al2O3可以减少材料与电解液的直接接触，阻止了电解液对尖晶石的侵蚀，抑制锰离子在电解液中的溶解和由此带来材料结构的改变，以及与电解液中微量的HF反应，避免了HF对锰离子溶解的加速作用。从电化学循环测试后材料的X射线图谱上可以发现，LiMn2O4材料包覆Al2O3后，可以在很大程度上抑制循环过程中MN5O8杂相峰的出现。