水相体系纳米γ-Al2O3浆料的分散稳定性能研究

为确定配制稳定的纳米γ-Al2O3化学机械抛光(CMP)浆料的工艺条件,通过润湿性、Zeta电位及黏度的测定,研究了溶液pH值及添加分散剂等因素对水相体系纳米γ-Al2O3悬浮液分散稳定性能的影响.结果表明,在纳米γ-Al2O3固含量为6%的浆料中,加入异丙醇胺作为分散剂,其用量为γ-Al2O3粉体质量的1%,同时控制浆料的pH值约为4时,纳米γ-Al2O3粉末的润湿性能最佳,此时浆料Zeta电位值较高,黏度较小;在该条件下成功获得长时间不沉降的稳定浆料.     

水相体系纳米γ-AI_2O_3浆料的分散稳定性能研究

为确定配制稳定的纳米γ-Al2O3化学机械抛光(CMP)浆料的工艺条件,通过润湿性、Zeta电位及黏度的测定,研究了溶液pH值及添加分散剂等因素对水相体系纳米γ-Al2O3,悬浮液分散稳定性能的影响.结果表明,在纳米γ-Al2O3固含量为6%的浆料中,加入异丙醇胺作为分散剂,其用量为γAl2O3粉体质量的l%,同时控制浆料的pH值约为4时,纳米γ一Al2O3粉末的润湿性能最佳,此时浆料Zeta电位值较高,黏度较小;在该条件下成功获得长时间不沉降的稳定浆料.     

pH对水合Al2O3纳米流体的稳定性和导热性的影响

利用两步法制备了Al2O3水合纳米流体，测试了不同pH值下，不同体积分数的～203纳米流体的zeta电位和导热系数，研究pH值对Al2O3．H20纳米流体稳定性和导热性的影响，实验结果表明：对不同体积分数的Al2O3纳米流体，pH存在一个优化值对应zeta电位的绝对值最大，而电位的绝对值越大，纳米颗粒在流体中分散稳定性越好，因此对Al2O3纳米颗粒来说，要得到稳定分散的纳米流体pH值应在8～9之间为最佳；同样随着pH的变化，也存在一个最优值对应于Al2O3纳米流体的导热系数增加到一个最大的值，并且导热系数随纳米粒子体积分数增加而增大。实验结果表明纳米流体的稳定性和导热性与pH有密切的关系，此结论与文献[6]和[13]中的结论一致。     

纳米颗粒分散技术研究进展——分散方法与机理(1)

对纳米颗粒在介质中的分散进行理论分析 ,同时对纳米颗粒在不同介质中的分散进行技术方法论证 ,从而为纳主颗粒的应用奠定基础     

纳米氧化锡锑粉体在水基体系中的分散研究

研究了纳米氧化锡锑(ATO)在水中的分散性能,考查了pH值、分散剂种类与用量、不同分散手段及其工艺参数对纳米氧化锡锑的分散稳定性的影响.结果表明,纳米氧化锡锑在水中的等电点在pH=2处,体系的pH值控制在7左右比较适宜.采用复合分散剂环氧基硅烷偶联荆KH-560/聚丙烯酸酯胺盐DP-518,用量为体系总质量的5%左右时分散体系最佳.高速分散后进行超声分散既可以获得小粒径,同时又能得到较窄的粒径分布.用上述最佳配方和分散工艺得到的纳米氧化锡锑水分散体的粒径大部分在80～150nm之间.     

超声波及分散剂对纳米SiO2/CaCO3/Al2O3颗粒分散特性的影响

在材料科学领域,颗粒的均匀分散是获得具有较好的显微结构和性能材料制品的基础。采用分光光度计法表征分散效果,研究了超声波及不同分散稳定剂复合作用下纳米SiO_2、纳米CaCO_3、纳米Al_2O_3颗粒的分散性能,并结合DLVO理论探讨了分散机理,给出了分散剂优选方案。结果表明,超声波处理纳米颗粒悬浮液可以有效打破纳米颗粒团聚;不同分散剂对不同纳米颗粒的分散效果差异较大,NS颗粒相比NC、NA更难被分散剂分散,分散剂SHMP、SDBS作用效果随用量的增大先增强后减弱,分散剂PCS作用效果随用量的增加而增强;分散剂种类、用量会影响纳米悬浮颗粒的双电层厚度和颗粒周围空间微环境,从而影响分散体系的稳定性。     

纳米ZrO2粒子在镀液中的分散悬浮与单分散Ni-ZrO2纳米复合镀层的制备

表面能高的纳米颗粒在镀液中极易团聚,而使镀层失去纳米特性,为了解决这个问题,对纳米颗粒在镀液中的团聚与分散机理进行了论述.以高分子聚电解质为分散剂,在镀镍溶液中实现了ZrO2纳米粒子的单分散,并在此纳米复合镀镍溶液中制备出单分散Ni-ZrO2纳米复合镀层.分析了分散剂用量与ZrO2纳米粒子悬浮分散性间的相关性,对制备的纳米复合镀层的结构和性能进行了研究.结果表明,高分子聚电解质的用量对ZrO2纳米粒子在镀液中的分散性能有较大的影响,其间存在一最佳值(5 g/L),同样它对镀层的硬度仍存在5 g/L这一最佳值.     

纳米颗粒的分散稳定性及其评估方法

纳米颗粒的分散和稳定对纳米尺寸效应的产生至关重要.在分析纳米颗粒在液体介质中的分散过程的基础上,从机理角度探讨了纳米颗粒的静电稳定机制、空间位阻稳定机制和静电位阻稳定机制及其影响.归纳总结了常用的4种分散稳定性评估方法(沉降法、粒度观测法、Zeta电位法、透光率法),并对这些评估方法进行了分析比较,最后对分散稳定性评估方法进行了展望.     

热水解法制备Fe2O3纳米粒子及其在Si表面的分散

用快速热水解的方法，制备直径小于10nm的单分散Fe(OH)3胶体粒子。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)衍射分析表明：Fe(OH)3胶体粒子脱水后转变为Fe2O3纳米粒子。用离心分散的方法，胶体粒子在干燥过程中避免了团聚现象。实现其在Si表面的单层均匀分散覆盖。研究了胶体溶液浓度对胶体粒子尺寸及表面覆盖度的影响：改变胶体溶液的浓度。可以调节胶体粒子在Si表面的覆盖度，但对胶体粒子尺寸的影响不明显。     

纳米铜粉在无水乙醇中的分散稳定性

为了实现纳米颗粒的分级,研究影响纳米铜粉在无水乙醇中分散稳定性的因素。通过测定纳米铜粉分散在无水乙醇中形成的悬浮液的Zeta电位和吸光度,探讨悬浮液中分散剂的加入量和pH值对纳米Cu粉末在无水乙醇中的分散稳定性的影响。结果表明:当质量分数为0.01%的纳米铜粉分散在无水乙醇中,当分散剂加入量为0.008%(质量分数)时,分散稳定性最好。在此条件下,调节pH将降低其分散稳定性。     

氧化铝-水纳米流体的制备及其分散性研究

通过在水介质中添加纳米氧化铝粒子,研制了一种新型传热冷却工质Al2O3-H2O纳米流体,给出的纳米流体沉降照片和粒径分布显示了加入分散剂的悬浮液具有较高的分散性、稳定性.同时还测定了纳米Al2O3-H2O悬浮液的zeta电位和吸光度,探讨了不同pH值和SDBS分散剂加入量对纳米氧化铝粉体在水相体系分散稳定性的影响.结果表明:zeta电位的绝对值与吸光度有良好的对应关系,zeta电位绝对值越高,吸光度越大,粉体体系的分散性能越好;pH值约在8.0时,溶液的zeta电位绝对值较高,吸光度较大,说明此时有较好的分散效果;SDBS能显著提高水溶液中Al2O3表面zeta电位绝对值,增大了颗粒问静电排斥力,改善了悬浮液稳定性.在0.1%纳米Al2O3-H2O悬浮液中,SDBS分散剂最佳加入量(质量分数)为0.10%时,能得到分散稳定的悬浮液体系.     

四氧化三铁纳米粉在水溶液中分散稳定性的研究

采用液相共沉淀法制备了Fe3O4粒子,选用柠檬酸铵、白蛋白、PEG200和柠檬酸等作为分散剂,对Fe3O4纳米粉体进行表面修饰和改性,研究了分散剂种类、添加量及粉体含量等对Fe3O4纳米粉稳定性的影响.研究结果表明,白蛋白和柠檬酸铵是水溶液中纳米粉体很好的分散剂;电解质柠檬酸铵作为分散剂时,溶液分散处理都能达到很好的稳定效果;用白蛋白分散时,最佳工艺条件为:纳米Fe3O4粉体含量为40mL标准溶液/100mL溶液,白蛋白添加量为1.6mL.最后采用HRTEM、FT-IR等对其结构和包裹性能进行表征,结果表明,纳米粒子表面包覆了柠檬酸铵,柠檬酸铵包覆的Fe3O4纳米粒子基本呈球形,单个晶粒粒径约为10nm,制得的磁性液体分散稳定效果很好.     

纳米ZrO_2、Al_2O_3单相及混合粉体的分散稳定性研究

以蒸馏水和无水乙醇作为分散介质,研究了六偏磷酸钠(NaPO3)6、聚乙二醇和聚丙烯酸对纳米Al2O3、纳米ZrO2单相及其混合粉体悬浮液分散稳定性的影响。结果表明:纳米Al2O3、ZrO2单相粉体在乙醇中的分散性较好,两者的混合粉体在水或乙醇中的分散性差别不大,主要取决于分散剂的种类,当pH=6～8时悬浮液最稳定,其中以聚丙烯酸为分散剂时分散效果最佳,六偏磷酸钠次之,聚乙二醇最差。     

Al2O3弥散强化铜合金轧制性能试验研究

通过热模拟试验机对Al2O3弥散强化铜合金在不同温度、不同应变速率、相同变形量条件下进行热压缩试验,分析了Al2O3弥散强化铜合金应力-应变关系,依据动态材料理论和试验数据绘制弥散铜热加工图,并选取了3组试验温度进行热轧试验验证.结果表明,不同的应变速率变形机制不一致,分别通过不连续屈服和动态再结晶实现塑性变形;轧制试验验证了该合金最佳变形区温度为750~850℃、应变速率为1~10s-1.     

Al2O3弥散强化铜基复合材料的研究现状与进展

综述了Al2O3弥散强化铜基复合材料的各种制备工艺及研究进展,对内氧化法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料进行了详细的阐述。着重分析了Al2O3弥散强化铜基复合材料发展过程中遇到的问题,并对其今后的研制方向作了进一步的展望。     

CMC对石墨-H_2O分散液稳定性的影响

选用羧甲基纤维素钠(CMC)作为分散剂,制备了稳定性较好的石墨-H2O分散液。通过测定石墨-H2O分散液的吸光度和Zeta电位,探讨了不同CMC添加量、pH值、球磨时间对石墨-H2O分散液稳定性的影响,并分析了作用机理。结果表明:以石墨质量为基准,CMC用量大于4.5%时,分散液稳定性较好;该体系中,主要通过静电斥力使石墨粒子保持稳定,Zeta电位绝对值与吸光度有良好的对应关系,Zeta电位绝对值越高,吸光度越大,分散液稳定性越好;pH值对分散液的稳定性影响很大,pH=9～10时,分散液稳定性最好;随着球磨时间的增大,石墨粒径越来越小,球磨180min时,得到平均粒径为2.284μm的石墨-H2O分散液;石墨-H2O分散液的粒径分布及粘度曲线表明,加入CMC使石墨粒子在水中达到良好的分散。     

分散剂对氧化铝悬浮液分散稳定性的影响

研究了柠檬酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠等对Al2O3粉体表面电性能以及浆体分散稳定性的影响。结果表明,加入适量的六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠可有效地提高浆体的分散稳定性。浆体中加入柠檬酸和聚丙烯酸钠后,氧化铝表面因特征吸附阴离子而使表面电位变负,等电点降低;而聚乙烯醇的加入,由于高分子链向体相中伸展,使剪切面向外移动更大的距离,从而使Zeta电位降低,并使等电点发生微小偏移。     

Al_2O_3弥散强化铜棒材高温力学性能与软化行为研究

研究了ODS15、ODS20和ODS60三种Al_2O_3弥散强化铜棒材在650℃下保温1 min和15 min的高温力学性能,并依据ISO5182对ODS60弥散强化铜棒材的硬度、抗拉强度、屈服强度、软化行为进行研究。结果表明,铝含量不同的三种弥散强化铜棒材在650℃保温1 min与保温15 min的高温强度基本一致;随着铝含量的增加,高温强度随之升高;ODS60弥散强化铜硬度、屈服强度、抗拉强度的软化温度分别为970℃、950~960℃、960~970℃。     

Stability analysis of Al2O3/water nanofluids

ABSTRACT

This paper presents the stability analysis of Al₂O₃/water nanofluid. The stability is investigated with the help of zeta potential and visual inspection methods. The effects of pH and sonication time for the stability of nanofluids are studied in detail. The visual inspection method is used to calculate the stability period of nanofluids. The zeta potential is directly related to stability period of nanofluids; higher the absolute value of zeta potential, higher the stability period. The stability is also analysed by using sodium dodecyl sulphate, a surfactant, with respect to the time elapsed after the preparation of nanofluids.