水热法合成棒束状纳米CeO_2粉体及其催化性能

在醇-水体系中以P123为模板、硝酸铈和草酸为原料,利用水热法制备了棒束状纳米CeO2粉体,研究了反应温度、硝酸铈与草酸的物质的量比(nCH)、溶液pH以及反应时间对CeO2粉体颗粒的影响,确定了制备棒束状纳米CeO2粉体的最佳工艺参数;将最佳工艺参数下制得的CeO2对酸性品红溶液进行催化降解试验,并与块状CeO2催化降解结果进行对比。结果表明:制备棒束状纳米CeO2的最佳工艺参数为200℃、nCH=2∶3、pH=1、反应时间360 min;在此最佳工艺参数下制备的棒束状纳米CeO2对酸性品红溶液的催化活性比普通块状CeO2的大大提高。     

超声辐射醇水体系制备纳米CeO2粉体及其抛光性能研究

在超声辐射条件下,使用正丁醇/水反应体系通过均相沉淀法制备了纳米CeO2粉体;将所制备的纳米CeO2粉体作为磨料对硅晶片进行抛光,用原子力显微镜观察抛光表面的微观形貌并测量表面粗糙度;研究了超声场以及醇/水反应体系对纳米CeO2粉体粒径和团聚情况的影响,考察了纳米CeO2磨料对硅晶片的抛光效果。结果表明:超声辐射以及醇/水反应体系均有利于制备出粒径更小,且分散性更好的纳米CeO2粉体;使用纳米CeO2磨料抛光的硅晶片表面最终在2μm×2μm范围内的微观粗糙度值为Ra0.108nm,而且抛光表面非常平整。     

纳米CeO2在水相介质中的分散性能研究

通过对纳米CeO2悬浮液体系中颗粒的表面电性进行测定,采用无机电解质类分散剂(SHP)和非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对纳米CeO2粉体进行了分散实验,研究了超声分散时间及表面活性剂浓度对纳米CeO2粉体在水相介质中分散性能的影响.结果表明,随超声时间的增加,纳米CeO2粉体的分散性增强;随分散剂浓度的增加,纳米CeO2粉体的分散性呈先增后减的变化规律.纳米CeO2粉体在水相介质中的分散工艺为:超声时间20min,浓度为2.0%的SHP.     

氧化铈纳米颗粒的合成及其化学机械抛光性能

在醇水混合溶液中以HMT为缓释沉淀剂制备了纳米CeO2颗粒,并用TEM,SAD,XRD对其形貌和结构进行了表征,将制备的不同粒径纳米CeO2粉体配置成抛光液,对GaAs晶片进行了化学机械抛光,用AFM对其表面粗糙度进行了测量。结果表明,不同尺寸的纳米颗粒具有不同的抛光效果,随着磨料粒径的增大,表面粗糙度值随之升高。     

工艺参数对醇水均匀沉淀法制备纳米CeO2颗粒粒径的影响

在醇水混合体系中以乙醇为溶剂,六次甲基四胺(HMT)为缓释沉淀剂采用均匀沉淀法制备了纳米CeO2粉体,用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法对纳米颗粒进行了表征,研究了醇水比、反应温度、反应时间对纳米颗粒粒径的影响.结果表明:随着乙醇含量的增加,纳米颗粒粒径逐渐减小,随着反应温度的升高和反应时间的延长,纳米颗粒粒径增大.     

纳米CeO_2颗粒形貌对润滑油摩擦性能的影响

采用XRD、TEM等手段对利用沉淀法制备的纳米CeO2粉体结构特征和形貌进行了表征,并考察了焙烧温度对纳米CeO2颗粒体形貌及对500SN基础油摩擦性能的影响。结果表明:焙烧温度低于400℃制备的纳米CeO2粉体能降低500SN基础油的摩擦因数;而高于600℃焙烧的纳米CeO2粉体将会增大其摩擦因数和磨斑直径;焙烧温度越高,纳米CeO2颗粒的晶体结构越完整,且颗粒由近球形变为不规则的多面体,存在着尖锐的边角,导致了摩擦性能的降低;焙烧温度较低时,颗粒表面非晶成分的存在有利于提高基础油的摩擦性能。     

双液超声雾化反应制备纳米CeO_2粉体

以硝酸铈和碳酸氢铵为原料,用双液超声雾化反应法制备了纳米CeO2粉体;用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了雾化温度、焙烧温度、雾化液浓度、表面活性剂等因素对粉体颗粒尺寸和形貌的影响.结果表明:前驱体的物相组成与雾化温度有关,雾化温度60℃时制备的纳米CeO2颗粒团聚现象较轻、均匀性好;培烧温度的提高会使纳米CeO2颗粒迅速长大,比表面积大大减小,200℃焙烧较好;雾化液浓度的减小对颗粒尺寸影响不大,但会使其团聚状况有明显减轻,优化的浓度为0.2 mol·L-1;表面活性剂的加入有利于降低雾化液的表面张力,加入体积分数10%乙醇+0.5%聚乙二醇后,有利于生成更细小、粒径更加均匀的球形颗粒;在以上最佳工艺条件下制备的CeO2颗粒尺寸为3 Nm.     

微米氧化铈粉体在乙醇水溶液中的分散性能研究

采用沉降率、粘度、沉降高度和粒度分布等表征方法研究了乙醇水溶液中乙醇和水不同体积比,超声分散时间等工艺参数对微米CeO2粉体分散稳定性的影响.结果表明:随着乙醇体积分数的增加,微米CeO2粉体的分散性能呈先增后减的变化规律;随着超声时间的增加,微米CeO2粉体的分散性能先增加然后趋于稳定;微米氧化铈在乙醇水介质中的最佳分散工艺为:乙醇体积分数为65％,超声时间15 min.     

脉冲电铸制备纳米CeO_2增强镍基复合材料

用脉冲电铸技术制备了纳米CeO2增强镍基复合材料,研究了镀液中纳米CeO2颗粒添加量、阴极平均电流密度、占空比及脉冲频率对电铸复合材料中CeO2含量的影响,并对复合材料的显微硬度和表面形貌进行了分析.结果表明:在CeO2添加量40 g·L-1、阴极平均电流密度4A·dm-2、占空比0.2、脉冲频率1 000 Hz的条件下,电铸复合材料中CeO2含量最高为2.98%;其显微硬度为484 HV,较脉冲纯镍的323 HV有明显提高;与直流电铸纳米CeO2增强复合材料相比,脉冲电铸制备的复合材料表面更平整,组织更致密,晶粒更细小,且减少了纳米CeO2颗粒的团聚现象.     

超声电铸镍-氧化铈纳米复合材料的研究

在电铸工艺中引入超声波,制备了Ni-CeO2纳米复合材料,考察了超声波对电铸速率、电流效率的影响,并对纳米复合材料的表面形貌和显微硬度进行了分析和测试。结果表明,超声波可以提高电铸速率和电流效率,使CeO2纳米颗粒更加均匀地弥散于纳米复合材料中。与无超声下制备的Ni-CeO2纳米复合材料相比,超声作用下制备的纳米复合材料的晶粒得到细化,其组织更加均匀致密、表面更平整,纳米复合材料的显微硬度明显提高。     

雾滴微反应器法制备纳米氧化铝粉体

以硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料,用新技术--雾滴微反应器法制备了纳米氧化铝粉体,并与用传统沉淀法制备的纳米氧化铝粉体进行比较,用SEM和TEM等方法对制备的前驱体和最终粉体进行表征,用XRD法对最终粉体进行物相分析.结果表明:雾滴微反应器法制备的纳米氧化铝粉体比传统沉淀法制备粉体的颗粒尺寸较小,粒径分布窄,分散性好,比表面积达到138.1cm2·g-1;前驱体在1 150℃煅烧20 min可完全转化为α-Al2O3.     

共沉淀法制备Fe3O4纳米粉体工艺的优化

采用共沉淀法制备Fe3O4纳米粉体,用正交试验、主因素分析试验设计技术对制备工艺中影响纳米颗粒粒径、饱和磁化强度的因素进行了研究,通过透射电镜和VSM振动磁强计对纳米颗粒的粒径、饱和磁化强度进行了表征.结果表明：NaOH溶液的加入速率和加入后的保温时间、油酸钠溶液的加入速率、反应温度和油酸钠溶液的加热温度对纳米磁性颗粒性能影响较大;得出了较佳的工艺参数并制备出了性能较理想的磁性粉体.     

锐钛矿型二氧化钛纳米颗粒的制备及其粒径控制

采用水解-均相沉淀法在加入相同体积、不同浓度沉淀剂的溶液中,以四氯化钛为主要原料,制备了不同粒径的二氧化钛纳米颗粒.用透射电镜、X射线衍射仪、比表面积分析仪、差热分析和紫外-可见光谱分析仪等,对所制备的纳米颗粒进行了表征.结果表明:随着沉淀剂浓度的不同,可制备出不同粒径的二氧化钛纳米颗粒,其粒径均匀,尺寸分布较窄,纯度高,晶型皆为单一的锐钛矿型.     

CeO_2对镍基TiC陶瓷涂层微观组织和摩擦学性能的影响

采用W150SA YAG激光焊接机45#钢基材表面熔覆含CeO2的镍基TiC陶瓷涂层,研究添加不同含量CeO2对涂层的微观组织和摩擦学性能的影响.研究结果表明:添加适量CeO2对涂层的微观组织、显微硬度、涂层与基材结合区,以及涂层的摩擦学性具有改善作用;CeO2能减弱熔池中TiC陶瓷相的生长方向性,避免相邻的TiC颗粒桥接生长,细化和球化TiC颗粒,并使之且分布均匀;CeO2能促使TiC硬质相弥散分布,涂层组织趋向均匀化,并减少杂质和气体的不良影响,提高涂层的组织性能;CeO2能促进涂层与基材之间形成合理的成分梯度,得到良好的结合区;CeO2能促进摩擦过程中涂层表面氧化膜的形成并提高氧化膜的热稳定性,减少涂层的大片层状剥落,降低涂层的黏着磨损和磨粒磨损.     

Microstructure and properties of hot compacted powders of aluminium alloys

Atomized 6061 aluminium alloy powders with and without the addition of 2 wt% Zr were milled for 80 h in a planetary ball mill and hot pressed in vacuum. The milled powders showed microhardness of about 170 HV, which increased after hot pressing up to 260 HV and up to 280 HV for powders without and with the Zr additions, respectively. Compression tests showed the high yield stress of 300 MPa obtained for the hot-pressed sample produced from the initial powders compared with ultimate compression strength of above 800 MPa for that of the milled sample and slightly higher for that with Zr additions. The effect of hot pressing on the structure of powders was investigated using a conventional analytical and high-resolution electron microscopy and high angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy combined with energy dispersive X-ray microanalysis. The samples of initial powders hot pressed in vacuum showed a cell structure with particles of the Mg₂Si and AlFeSi phases in intercell areas. In the milled and hot-pressed sample, the homogeneous structure of small grains of size below 200 nm was observed. The AlFeSi and Mg₂Si particles with size 20–100 nm were uniformly distributed as well as the Zr rich particles in the Zr containing alloy. The Zr-rich particles containing up to 80 at% Zr were identified as a metastable fcc cubic phase with lattice parameter a = 0.48 nm.     

机械合金化合成TiB2/Fe3Al纳米复合粉体

采用铁、铝、钛、硼四元粉体机械合金化与后续热处理的方法合成纳米TiB_2／Fe_3Al复合粉体,并利用XRD、DSC、SEM和TEM等对粉体进行了表征。结果表明：在球磨过程中,四元粉体形成了Fe(Al,Ti,B)过饱和固溶体,有序度不断降低,逐渐向非晶态转变,同时粉体晶粒尺寸逐渐细化,球磨40h后Fe(Al,Ti,B)的晶粒尺寸为9．6nm;并在热处理过程中Fe(Al,Ti,B)分解生成纳米Fe_3Al和TiB_2复合粉体,同时发生组成相晶粒生长,结构有序度提高等转变。     

NiO基厚膜NO_2传感器的研制

文中分别以化学沉淀法、柠檬酸法和均相沉淀法制备了NiO纳米材料,通过XRD方法对所制备材料的晶体结构进行分析表征.并以上述不同方法制备的NiO为基体材料,Cr2O3、WO_3为掺杂剂制作了电导型厚膜NO_2气体传感器.研究了工作温度、掺杂剂等对器件气敏性能的影响.结果表明:掺杂WO_3的NiO基厚膜传感器对NO_2有较高的灵敏度、良好的选择性及响应特性,并且对器件的敏感机理做了初步的分析.     

铜包裹氧化铝粉体增强铝基复合材料的研究

用非匀相沉淀的方法制备出了纳米铜颗粒包裹Al2O3的复合粉体,并制备出铝基复合材料,对包裹粉体的形貌、铝基复合材料的微观结构和性能进行了分析研究.结果表明：包裹层铜颗粒呈球形,团聚少,尺寸在10～20 nm左右,铝基复合材料当中包裹粉体位于晶界处,分布均匀;铝基复合材料的密度和显微硬度都有一定提高,耐磨性能也比较高.     

Processing and properties of Al2O3/SiC nanocomposites

Alumina/SiC nanocomposites were produced by mechanical mixture of commercial powders. The preparation steps involved the vigorous mixing of the powders and drying under conditions where the homogeneous mixture was kept stable. Pressureless sintering of die-pressed powders achieved reasonable densities (～97% theoretical density) for 2·5wt% of SiC on sintering at 2073 K. Higher SiC contents strongly reduced the sintered density. The use of a more reactive alumina (finer matrix powder) gave similar results. Hot pressing at 1973 K/1 h/25 MPa produced high-density materials for SiC contents as high as 20 wt%. Transmission and scanning electron microscopy analysis showed that the SiC particles were well distributed and were situated both inside the grains and on the grain boundaries of the alumina matrix. The SiC strongly inhibited grain growth in the matrix in keeping with the Zener model. The bend strength increased as the SiC content increased, a result partly explained by the grain size refinement. The strength improvement of 20% over monolithic was explained in terms of the change to an intergranular fracture mode.