Cu-水纳米流体的分散行为及导热性能研究

通过测定Cu-水纳米悬浮液的Zeta电位和吸光度,采用Hotdisk热物性分析仪测量了其导热系数,探讨了不同pH值和分散剂浓度对Cu-水纳米悬浮液分散稳定性和导热性能的影响.结果表明,pH值和分散剂加入量是影响Cu-水纳米悬浮液分散稳定和导热系数的重要因素.最优化的pH值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Cu表面Zeta电位绝对值,增大了颗粒间静电排斥力,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高.从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,pH=9.5左右被选为最优化值,在0.1%Cu-H2O纳米流体中,0.07%SDBS被选为最优化浓度.另外,Cu-水纳米流体的导热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,呈非线性关系,且比现有理论(Hamilton-Crosser模型)预测值大.     

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.     

纳米TiN粉体在无水乙醇中的分散研究

应用超声、球磨等分散方法,分别以非离子型表面活性剂吐温-80、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500及硅烷偶联剂A-1230为分散剂对纳米TiN粉末在无水乙醇中的分散性能进行了研究。分析了分散剂类型、分散剂用量、体系pH值、超声时间、球磨时间、球磨转速等因素对粉体分散效果的影响。采用分散相的沉降高度和沉降速率表征分散稳定性,试验结果表明硅烷偶联剂A-1230是纳米TiN粉体在无水乙醇中较为理想的分散剂,pH值和分散剂的用量存在一个最佳值,超声分散与球磨分散相结合是合适的分散工艺。当pH值为4、A-1230添加量为粉体质量的23%时,经10min超声处理、4h球磨后所得纳米浆料的分散效果最好,稳定时间可达6个月。对分散后的纳米TiN颗粒进行了TEM、SEM观察,纳米TiN均匀分散在无水乙醇中,颗粒平均粒径在20nm以下,纳米TiN在无水乙醇中的分散遵循空间位阻稳定机制和静电稳定机制。     

氧化铝-水纳米流体的分散性研究

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-氧化铝-水纳米流体，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-水悬浮液的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舢203表面zeta电位绝对值，增大了颗粒间静电排斥力，改善了悬浮液稳定性。在0．1％纳米Al2O3-水悬浮液中，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。     

十二烷基硫酸钠对纳米碳纤维的分散作用

以十二烷基硫酸钠(SDS)为分散剂,采用超声分散法制备了分散性良好的纳米碳纤维(CNFs)悬浮液,结合紫外/可见分光光度计法、Zeta电位法、表面张力测试、透射电镜(TEM)观察、扫描电镜(FESEM)观察和静置离心法,对不同SDS浓度的CNFs悬浮液的均匀性和稳定性进行了表征,同时对SDS的分散机理进行了探讨。实验结果表明,当SDS质量浓度达到1.6g/L时,CNFs悬浮液的分散稳定性最好,Zeta电位绝对值达到最大,SDS溶液表面张力最低。TEM和FESEM观察发现,分散后的CNFs团聚现象消失,表面有吸附膜形成,证明在分散过程中,SDS会吸附于CNFs表面,使表面张力下降,并通过自身电离产生的静电斥力与疏水链段的空间排斥力共同作用来实现CNFs的分散。     

纳米铜粉制备及其在乙醇中的分散工艺研究

通过直流电弧等离子法制备纳米铜粉,利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)等测试手段对样品的晶体结构、成分、形貌和粒径分布进行表征,测试纳米Cu粉在无水乙醇介质中pH-Zeta电位图,系统研究了超声时间、不同表面活性剂及其加入量对纳米铜粉在无水乙醇介质中分散稳定性的影响,并对其分散机理进行了探讨。结果表明:直流电弧等离子法制备的纳米铜粉纯度高达99.91%(质量分数,下同),粒径分布窄,分散性好,颗粒呈链球型,多晶立方结构。在无水乙醇介质中,推荐较好的纳米Cu粉分散稳定性工艺:采用油酸(OA)/十二羟基硬脂酸(HSA)复合表面活性剂修饰,其加入量为OA-0.5%,HSA-0.5%,超声70min,pH值为9。     

纳米碳纤维在水性体系中的分散性能及机理讨论

以十二烷基硫酸钠（SDS）、聚丙烯酸（PAA）复合曲拉通（Tx100）、分散助剂DISPERBYK-180（D-180）和十二炕基苯磺酸钠（SDBS）等4种表面活性剂作为分散剂,采用多种表面活性剂超声分散法分散纳米碳纤维（CNFs）．结合紫外／可见分光光度计法、透射电镜（TEM）及场发射扫描电镜（FESEM）观察、Zeta电位法、表面张力测试、静置及离心分离等测试方法,全面地表征了采用不同表面活性剂的CNFs悬浮液的分散状态,探讨了表面活性剂对CNFs在水性体系中分散性的影响．实验结果表明：4种表面活性剂中,SDS对CNFs的分散效果最好,其最佳掺量为1．6g／L：SDBS的分散效果次之,D．180效果再次,而PAA复合Tx100的分散效果最差．     

表面活性剂结构对纳米CeO2在水中的分散性影响

采用悬浮液体系吸光度法,研究不同结构表面活性剂对纳米CeO2粉体在水中分散性影响。考察了影响分散稳定性的物理分散方式、表面活性剂的结构和浓度等因素。结果表明,超声波分散效率远优于机械搅拌。表面活性剂作为纳米CeO2在水介质中的分散剂,其分散性与表面活性剂结构有重要关系。非离子型表面活性剂效果优于离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂以亲油基团朝向CeO2粒子,且亲油基团链长较长的效果更好;而离子型表面活性剂以亲水基团朝向CeO2粒子,亲水基团小的表面活性剂效果好,亲油基团的链长度影响不太明显。     

超细镍粉在不同分散体系中分散性能的研究

通过对Zeta电位及浊度的测量,表征了镍粉在PVP-水-乙醇及酒石酸钠-水体系中的分散性能.结果表明,镍粉在两种体系中皆具有良好的分散效果.     

纳米Al2O3在水相体系中的分散稳定性研究

主要研究了pH值、分散剂（SDBS、CTAB、GA）种类和分散剂的浓度对纳米Al2O3在水相体系中进行分散时的影响。实验结果表明：pH值在8左右，SDBS、GA作为分散剂时，纳米Al2O3悬浮液的Zeta电位绝对值较大，粒径较小；在pH值为2～3，CTAB作为分散剂时，Al2O3纳米悬浮液的Zeta电位绝对值较大，粒径较小。比较3种分散剂的分散效果，其中在pH为8左右，SDBS作为分散荆时，纳米氧化铝悬浮液的Zeta电位绝对值最大，粒径最小。在此基础上又讨论了最佳分散剂SDBS的浓度对纳米氧化铝悬浮液的影响，当SDBS分散剂的浓度为0.055％左右时，纳米Al2O3在水相体系中稳定分散性较好。     

纳米SiO_2在水性介质中的分散稳定性研究

纳米SiO2特殊的性能使其在很多领域都得到了广泛的应用,而纳米SiO2能否在水性介质中稳定分散将会影响产品的最终质量。本实验选择了九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺作为分散剂,并通过激光粒度分析仪和沉降实验对纳米颗粒的分散稳定性进行评价。发现高速研磨能够使聚丙烯酰胺充分地吸附到纳米颗粒表面,聚丙烯酰胺能使纳米SiO2颗粒在水溶液中保持良好的分散稳定性,但是,聚丙烯酰胺的加入量过饱和反而会引起纳米SiO2颗粒的团聚,九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺结合起来使用可以发挥协同效应,从而显著改善纳米SiO2颗粒在水溶液中的分散稳定性。     

冷冻介质对纳米TiO_2粉体分散的影响

为了解决纳米TiO2的分散问题,在冷冻介质中以复合分散剂对纳米二氧化钛颗粒进行分散,并采用透射电子显微镜对其分散情况、粒径大小进行测试。结果表明:在冷冻介质中纳米二氧化钛在复合分散剂(m(聚丙烯酸钠)∶m(三聚磷酸钠)=1∶1)时纳米颗粒可以均匀分散,可以得到几纳米大小的分散体系。分散介质的温度是影响纳米颗粒分散的关键因素,并给出相应理论分析。其中,配合、且复合分散剂与二氧化钛的质量比为1.5∶1时分散效果最好。对纳米二氧化钛颗粒的分散而言,冷冻技术和分散剂配比起了关键作用     

有机分散介质中纳米SiC粉体稳定悬浊液的制备

纳米粉体的稳定分散是制备微观结构均匀、缺陷少的纳米复相陶瓷坯体的关键。本文中采用Zeta电位、粒度分析、SEM等测试技术分析了超声震荡和HF酸洗对SiC纳米粉体的影响;对比研究了乙醇、乙二醇以及75%乙醇和25%乙二醇混合液作为分散介质,聚乙二醇为分散剂时纳米SiC粉体在不同pH下的分散稳定性,确定了粉体最佳超声震荡的最佳时间;探讨了酸洗的作用;并在乙二醇中,以1%PEG为分散剂,pH=10条件下获得了纳米碳化硅粉体的高稳定分散悬浮液。     

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.     

H_2O_2处理碳包覆铁纳米颗粒的表面特性及分散行为

采用体积分数30%的H2O2处理碳包覆铁纳米粒子外层的非晶态类石墨碳层,并将其超声分散于水介质中,通过改变pH值分析测定碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位和粒径。结果表明:碳包覆铁纳米粒子非晶碳层的特殊结构可通过双氧水化学处理使其表面产生羧基和羟基;在强碱性介质下,羟基和羧基可强化颗粒间的静电斥力,提高碳包覆铁纳米粒子在水介质中的分散性能。当pH值约为11.5时,碳包覆铁纳米粒子表面zeta电位为48 mV,水合粒子粒径可达到110 nm。     

Improvement of Coercivity and Corrosion Resistance of Nd-Fe-B Sintered Magnets with Cu Nano-particles Doping

Nd-Fe-B permanent magnets with a small amount of Cu nano-particles doping have been prepared by conventional sintered method.Effects of Cu content on magnetic properties,corrosion resistance,and oxidation properties of the magnets have been studied.It shows that the coercivity rises gradually,while the remanence decreases simultaneously with increasing Cu doping amount.Microstructure observation reveals that Cu element enriches mainly the Nd-rich phase.Autoclave test results show that the corrosion rate of the magnets decreases with increasing Cu content.After oxidation,the maximum energy product loss of the magnets with 0 and 0.2 wt% Cu nano-particles doping are 6.13% and 0.99%,respectively.Therefore,it is concluded that Cu nano-particles doping is a promising way to enhance the coercivity and corrosion resistance of sintered Nd-Fe-B magnets.     

纳米碳酸钙湿法表面改性的研究

利用季铵型阳离子表面活性剂对纳米碳酸钙进行了湿法表面改性。对湿法改性前后的纳米碳酸钙进行了红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)分析。采用Zeta电位、分散体系浊度、沉降体积、表观粘度等分析方法对改性前后纳米碳酸钙在水中的界面行为进行评价。另外,通过激光粒度仪对改性前后纳米碳酸钙分散液的粒度分布进行了测定。实验结果表明,经湿法表面改性后,纳米碳酸钙在水中的润湿性及分散性有很大改善。     

纳米铜粉与碳包覆铜纳米粉的分散性能比较

采用直流碳弧法制备平均粒径为25 nm的碳包覆铜纳米粉,应用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对所制备的纳米颗粒物相、形貌等进行表征。采用超声波分散法对所制备的碳包覆铜纳米粉和市售的纳米铜粉进行分散,并通过分光光度法和沉降实验对两者的分散性能进行比较。结果表明:铜纳米颗粒具有很高的表面自由能,容易被氧化,在水性液相介质中分散时容易产生氢氧化铜絮状沉淀。碳包覆铜纳米颗粒表面有碳层的保护,且密度小、表面吸附性能好,分散性能明显优于铜纳米颗粒。     

纳米二氧化硅的制备及应用

以Na2SiO3.9H2O为原料,浓H2SO4为酸试剂,采用化学沉淀法制备纳米二氧化硅,讨论Na2SiO3浓度、搅拌速度、pH值、分散剂Na2SO4和表面活性剂聚乙二醇等因素对产物特性的影响,并用红外光谱、透射电镜、扫描电镜和X射线衍射等分析手段对二氧化硅纳米颗粒进行结构和形貌表征。利用本体聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯-纳米二氧化硅复合材料,研究纳米二氧化硅颗粒对聚甲基丙烯酸甲酯材料力学性能的增强作用以及透光度的影响。结果表明:二氧化硅纳米粒子呈球形,粒径在50~100 nm范围内、分布均匀、呈无定形;填充纳米二氧化硅的复合材料的冲击强度和弯曲强度明显提高。     

纳米粉体商品化技术的进展

通过对国外一些国家政府对纳米技术研发的投资、相关专利和纳米材料产业化评估等数据,综述了纳米技术在全球的发展情况,同时也介绍了中国近两年纳米粉体商品化技术进展。提出了第二代纳米粉体产品的概念和纳米粉体市场准入条件,指出国内在经历前几年的“纳米热”后,政府部门、技术研发单位和投资者们都能比较客观地看待纳米技术产业化和商品化工作,同时,简要论述了我国纳米粉企业面临的机遇和挑战。