聚乙烯醇辅助制备SBA-15微球北大核心

SBA-15型介孔二氧化硅(Si O2)是一种重要的具有较大介孔孔径的介孔材料,其中球形SBA-15在色谱分离、药物载体等领域具有重要的应用前景.本文报道了一种以聚乙烯醇(PVA)为添加剂、基于经典正硅酸四乙酯(TEOS)/P123/HCl (aq.)的路径,实现了SBA-15微球的简便制备.所得SBA-15微球具有长程有序的二维六方介孔结构,其介孔孔径为8. 8 nm,比表面积634 m2·g-1和孔体积0. 66 cm3·g-1.本工作还初步考察了包括PVA和不同的合成步骤等对SBA-15微球制备的影响.本法为SBA-15微球的制备提供了一种新的路径.     

聚乙烯醇辅助制备SBA-15微球

SBA-15型介孔二氧化硅(Si O2)是一种重要的具有较大介孔孔径的介孔材料,其中球形SBA-15在色谱分离、药物载体等领域具有重要的应用前景.本文报道了一种以聚乙烯醇(PVA)为添加剂、基于经典正硅酸四乙酯(TEOS)/P123/HCl (aq.)的路径,实现了SBA-15微球的简便制备.所得SBA-15微球具有长程有序的二维六方介孔结构,其介孔孔径为8. 8 nm,比表面积634 m2·g-1和孔体积0. 66 cm3·g-1.本工作还初步考察了包括PVA和不同的合成步骤等对SBA-15微球制备的影响.本法为SBA-15微球的制备提供了一种新的路径.     

SBA-15负载型磷钨杂多酸催化剂的结构表征

以介孔二氧化硅(SBA-15)为载体,通过浸渍法制备了负载量为40%(质量分数)的磷钨酸催化剂(简记为HPW/SBA-15),对催化剂HPW/SBA-15的结构和热稳定性进行了表征。结果表明,HPW/SBA-15具有介孔特性,比表面积达475.7 m2/g。HPW分子与SBA-15表面之间存在强烈的相互作用,负载到载体SBA-15上后,HPW结构没有发生变化;负载后,HPW热稳定性大大提高,在N2保护下加热至700℃时其结晶水并未完全失去。     

基于微波法快速合成短棒状SBA-15的探析

以非离子表面活性剂P123作为模板,正硅酸乙酯作为硅源,运用微波法快速合成短棒状介孔分子筛材料SBA-15。合成的短棒状SBA-15具有分散性好,孔径高度有序及长径比小的特点,能够更有效地应用于吸附分离、电化学传感器、催化剂载体和能量储存等方面。     

金刚石/硅复合材料的制备和导热性能

为探索新型热沉用散热材料,采用高温高压方法烧结制备了金刚石/硅复合材料,并研究了金刚石大小粒度混粉、金刚石含量、渗硅工艺以及金刚石表面镀钛对复合材料的致密度和导热性能的影响.结果表明:在大粒度金刚石粉中掺入小粒度金刚石粉、渗硅和金刚石表面镀钛处理都可提高金刚石/硅复合材料的致密度和热导率;随着金刚石含量增大,复合材料热导率提高;其中75/63μm镀钛金刚石颗粒与40/7μm金刚石颗粒的混粉,当混粉质量分数为95%时,在4～5GPa、1400℃高温高压渗硅烧结,金刚石/硅复合材料的热导率可高达468.3W.m-1.K-1.     

Se掺杂介孔二氧化锰的合成及电化学性能研究

以介孔硅SBA-15为模板,硝酸锰作锰源,采用液相浸渍法,合成了介孔二氧化锰;在合成的过程中掺入硒粉,制备硒掺杂的介孔二氧化锰。采用XRD、SEM、TEM和BET等分析手段对样品的形貌和结构进行表征。结果表明:所合成的介孔二氧化锰与SBA-15具有相似的形貌和有序介孔结构;掺杂硒后,介孔二氧化锰的形貌和结构都没有明显的变化。为了研究样品的电化学性能,在9 mol/L KOH溶液中,250 mA/g的电流密度下放电。结果表明:介孔二氧化锰的放电容量达到344.26 mAh/g,比EMD增加119.7%。掺杂硒后,介孔二氧化锰的放电容量增大了,当掺硒量为5%时,介孔二氧化锰的放电容量最大,达到430.25 mAh/g,比EMD增加174.6%。     

介孔二氧化硅的合成与表征

采用溶胶凝胶法,在酸性条件下用Na2SiO3作为硅源,在碱性条件下用TEOS作为硅源,合成了介孔二氧化硅。小角X衍射表明在酸性条件下,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的浓度为0.01mol/L,Na2SiO3的浓度为0.1mol/L时,合成二氧化硅的介孔结构明显。碱性条件下,TEOS浓度为5%~10%(体积比)时,得到明显介孔结构的二氧化硅。     

蠕虫孔道结构介孔二氧化硅的合成及形貌控制

采用溶胶凝胶法,在强酸性条件下以AEO9为模板剂,TEOS为硅源合成了规则的MUS-X型球体介孔二氧化硅.底角X衍射和扫描电镜SEM结果表明在低温下合成的介孔二氧化硅具有蠕虫孔道结构,其球形颗粒形貌均一,颗粒粒径分布集中,球形表面更加光滑.高温条件下合成的介孔二氧化硅具有孔径大,表面粗糙的特点.     

磁性FeNi合金/石墨化介孔碳纳米复合材料的合成及其在染料吸附中的应用

以介孔SBA-15为模板,金属硝酸盐作为磁性FeNi合金纳米颗粒前驱物,采用纳米铸造法合成出一系列磁性FeNi合金/石墨化介孔碳纳米复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附仪(BET)、电感耦合等离子体质谱仪、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和热重分析仪(TG)等对合成物进行表征.结果发现,试验得到的纳米复合材料具有一致的介孔结构,高含量的磁性FeNi合金纳米晶体(尺寸大约是3~6 nm)均匀分散在石墨介孔碳模型的壁上,此介孔材料具有高的比表面积(360.3~431.9 m2·g~(-1)),大孔体积(0.558~0.718 cm3·g~(-1))和高饱和磁化强度(18.2~42.1 emu·g~(-1)).基于以上特性,研究了材料对于水中染料的吸附性能.结果发现,当染料浓度为50 mg·L~(-1)时,材料对其去除率接近100%,同时在外加磁场存在时,悬浮液可以很好地实现固液分离.因此,磁性FeNi合金/石墨化介孔碳纳米复合材料在去除废水中的染料方面可以作为高效和可循环使用的吸附剂.     

聚乙二醇模板对多孔氧化物复合材料的影响

以聚乙二醇(PEG)为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法合成了铜掺杂介孔硅铝氧化物复合材料,并通过N2等温吸附-脱附法、X射线衍射、红外光谱等测试对产物进行表征,考察了PEG质量、分子量以及CuO掺杂量对复合材料孔结构的影响.结果表明:加入PEG能够明显增加复合材料的比表面积,随PEG质量增大,介孔孔容增多,孔径分布较均匀,加入24g PEG时比表面积增加一倍达到约500m2·g-1.PEG的分子量为600～2 000时样品以4 nm介孔为主,而分子量为10 000时,样品以小于2 nm的微孔为主.     

Incorporation of lanthanum into SBA-15 and its catalytic activity in trichloroethylene combustion

The direct synthesis of La-SBA-15 mesoporous material by two-step synthesis method was reported. The effect of pH value during the process on the incorporation of La into the framework of SBA-15 was investigated, and XRD, UV-vis, FT-/R, and ICP were used to characterize the obtained La-SBA-15. The experimental results showed that a large amount of La could enter SBA-15 framework under suitable pH value while a highly ordered mesostructure of samples containing La was retained. In addition, the obtained La-SBA-15 exhibited good catalytic performance in the combustion of trichloroethylene.     

热风炉用耐火喷涂料的开发与应用

介绍了以高铝矾土为主要原料,铝酸盐水泥为结合剂,辅以硅微粉和少量复合添加剂研制喷涂料的试验过程,研究了水泥、硅微粉、复合添加剂加入量对喷涂料物理性能及施工性能的影响,确定了最佳加入量。经生产应用验证,研制开发的喷涂料具有理化性能优良、材料输送性和润湿性好、粘结性强、反弹率低等特点,能满足热风炉风管和预热室使用环境及要求。     

电石渣-煤基固废混合胶凝体系制硅酸钙板的试验

为减少制备硅酸钙板对矿物原浆资源的损耗和提高对固体废弃物的协同利用效果, 试验以电石渣-煤基固废胶凝体系为原料来研制高强度的纯固废硅酸钙板, 并通过热重-差示扫描量热法、X射线衍射测试来分析硅酸钙板中生成的主要矿物成分及不同配比对硅酸钙板的强度变化关系.研究表明: 在水灰比为0.3的条件下, 使用电石渣完全替代水泥, 将粉煤灰和硅灰按1:1的质量比互掺调制所得的混合胶凝体系最终制得托贝莫来石型纯固废硅酸钙样板.在硅灰占原料的质量分数为0~10%范围内, 样板抗折强度随硅灰添量增加而升高, 硅灰添量为10%时样板达到最大抗折强度, 不同粒径的原料颗粒相互填充, 板内晶体与水化胶凝体相互咬合, 最终使得样板力学性能得到大幅提升; 样板的抗折强度随着NaOH添量的增加呈现先增后降的趋势, NaOH添加质量分数为4%时样板板面平滑, 强度达到最大值11.8 MPa, 该添量为NaOH的最佳添量, 通过扫描电镜分析发现加入4% NaOH时对该胶凝体系的水化反应起到最佳激发作用, 且样板料坯的微观结构对其最终的力学性能有重要影响, 但不起决定性作用, 其中决定其最终强度的是板坯内水化胶凝体的数量、形态以及其相互间的联结方式.      

低温时效对QBe2.0铍青铜组织与性能的影响

通过硬度测试、室温拉伸实验、电导率测试合金性能,以及借助OM、XRD、TEM等手段分析合金组织特征,研究QBe2.0合金在280 ℃下时效的组织与性能,结果表明:随着时效时间的延长,合金的硬度、屈服强度与抗拉强度持续上升,于8 h达到峰时效状态,主要强化相为以调幅组织的形式存在于基体中的γ’相;时效初期,基体中析出共格γ”相,引起严重的晶格畸变,使合金在时效过程中电导率先降低后升高;时效16 h后合金发生过时效,金相组织显示此时发生了较为严重的晶界反应,XRD图谱显示此时析出了少量平衡相γ,两者的共同作用使合金的力学性能下降.      

高导电率高韧性6063铝合金导电轨工艺探究

利用直读光谱、AXIO万能研究级倒置式材料显微镜、万能试验机、硬度测试仪及电导率测试仪,对6063合金成分、显微组织、力学性能、硬度及电导率进行检测分析,研究了不同合金成分配比、淬火冷却强度、时效处理对强度、硬度及导电率的影响.结果表明,适量的Si过剩有利于力学性能、硬度的提高,较低的过渡族元素含量可显著提高导电率;在...     

TiC颗粒增强铜基复合材料的研究

以电解铜粉和TiC粉为原料, 采用粉末冶金法制备了增强体质量分数为5%、10%、15%、20%的TiC颗粒增强铜基复合材料。通过对显微组织的观察和对相对密度、硬度、电导率、磨损率、摩擦系数的测试, 研究了增强相质量分数、烧结温度对复合材料组织性能的影响。研究结果表明, TiC颗粒除少量团聚外均匀分布在基体上, 并与基体结合良好; 随烧结温度升高, 铜基复合材料的密度和硬度均有所增加; 随增强相质量分数的增加, 硬度增加, 相对密度和电导率均有所下降; 磨损率则表现为先降低后有所增加的趋势, 磨损率在TiC质量分数为15%时最低; 铜基复合材料的摩擦系数明显低于纯铜, 其磨损机制主要以磨粒磨损为主。     

Microstructural modelling of electrical conductivity and mechanical properties of sintered ferrous materials

Abstract

The role of microstructure on mechanical properties of sintered ferrous materials was studied using a method based on electrical conductivity measurement. The method was accompanied by quantitative fractography to evaluate the dewaxing and sintering process in iron compacts. The effects of manufacturing parameters, such as compacting pressure in the range of 150–800 MPa, sintering temperature from 400 to 1300°C, sintering time up to 8 h, and lubrication mode were investigated. Several mathematical models were checked to obtain the best one for prediction of electrical conductivity changes as a function of manufacturing parameters. The mechanical properties of the sintered compacts were also evaluated to establish a relationship between conductivity, total porosity, pore morphology, and mechanical behaviour. The results show that the electrical conductivity/resistivity of sintered materials is closely related to its microstructure, so that measuring these properties can replace destructive test methods for prediction of mechanical strength of sintered materials with homogeneous matrix microstructure. The application of the method is shown for sintered Fe, Fe–0·8%C, and Fe–1·5%Mo–0·7%C compacts.     

矿渣-硅灰协同强化钢渣水化反应机理

 强化钢渣水化过程、激发钢渣胶凝活性对提高钢渣资源利用率具有重要意义。选取矿渣、硅灰作为复合激发剂,采用正交试验设计方法,研究钢渣粒度、矿渣与硅灰添加量对钢渣胶凝活性的影响,并针对钢渣胶凝试块3 d、28 d水化产物进行表征分析以揭示矿渣、硅灰协同强化钢渣水化的机理。正交试验结果表明,硅灰由于其高反应活性能够有效促进钢渣3 d龄期的水化,而矿渣中玻璃相的潜在活性使其对钢渣28 d龄期的水化影响更加显著,当硅灰添加量为2%、矿渣添加量为15%时,钢渣的3 d、28 d胶凝活性分别提高18.34%、28.26%;XRD、TG-DTA和SEM分析结果表明,硅灰的晶种效应、火山灰效应和微集料填充效应与矿渣中活性相对较高的铝氧四面体在钢渣高碱性的液相体系中能够协同强化水化反应,使复合胶凝体系中生成更多的C-S-H凝胶和AFt晶体,C-S-H凝胶紧密包裹AFt晶体,两者交错生长形成复杂密实的网络结构,从而提高胶凝材料的力学性能,达到激发钢渣胶凝活性的目的。将钢渣、矿渣、硅灰复合掺合料应用到混凝土中,结果表明,当复合掺合料替代水泥20%时混凝土力学性能和抗碳化性能均得到最大限度提升,其中3 d、28 d力学性能相比纯水泥混凝土分别提高31.53%、25.88%,3 d、28 d抗碳化性能相比纯水泥混凝土分别提高18.75%、24.11%。     

Effects of trace ytterbium addition on microstructure,mechanical and thermal properties of hypoeutectic Al–5Ni alloy

Over the past decade, the cast aluminum alloys with excellent mechanical and conductivity properties have emerged as potential materials for thermal management. However, the traditional Al–Si based alloys are difficult to make significant breakthrough in conductivity performance. The hypoeutectic Al–5Ni alloy also possesses sound castability and is expected to be applied in thermal management applications. In this study, the effects of ytterbium (Yb element) at 0–0.5 wt% on the microstructures as well as the electrical/thermal conductivity and mechanical properties of the Al–5Ni alloy were systematically investigated. The experimental results indicate that the addition of Yb at a relatively low amount not only reduces the secondary dendrite arm spacing of the α-Al grains, but also modifies the morphology and distribution of eutectic boundary phase. Moreover, it is found that the dosage of Yb at 0.3 wt% in the Al–5Ni alloy can simultaneously improve the yield strength, ultimate tensile strength and electrical/thermal conductivity. The strengthening and toughening of the Al–5Ni alloy are mainly attributed to the decrease of secondary dendrite arm spacing and the improvement of eutectic phases. The transmission electron microscopy/selected area electron diffraction (TEM/SAED) analysis indicates that the ytterbium in Al–5Ni alloy will form Al₃Yb phase, which mainly agglomerates in the Al₃Ni phase region. This phase is helpful to decrease the solubility of impurity elements (e.g., Fe and Si) in the α-Al matrix, which is beneficial to electrical/thermal conductivity. The value of this study lays foundation for manufacturing Al–Ni alloys with high thermal conductivity and acceptable mechanical properties.