填料与橡胶的化学和物理作用及其对橡胶的补强ⅢAl2O3、n-Al2O3和n-Al2O3/NDZ-101与NR

研究了Al2O3与NR的相互作用。发现Al2O3与NR相互作用的物理交联密度与其吸油值和比表面积呈正相关性，与其粒径和pH值呈负相关性，与其吸油值的相关性最大。Al2O3对硫化体系与NR的化学相互作用有屏蔽效应，使化学交联密度下降。其屏蔽效应与其比表面积和吸油值呈负相关性，与其粒径和pH值呈正相关性。Al2O3的粒径为4μm时对NR无补强作用，粒径为1μm时稍有补强作用，粒径小于25nm时补强作用很大，全部是物理健的贡献，添加偶联剂，强度只增加8．9％，但是，化学相互作用的贡献达89．8％，化学交联占总交联密度的77．5％。     

填料-橡胶间的物理和化学作用Ⅲ.Al2O3,nano-Al2O3及nano-Al2O3/NDZ-101与NR

研究了Al2O3与NR的相互作用,发现二者交互作用的物理交联密度与Al2O3的吸油值和比表面积呈正相关性,与粒径和pH值呈负相关性,与吸油值(结构性)的相关性最大。Al2O3对硫化体系与NR的相互作用有屏蔽效应,使化学交联密度下降,但是与其比表面积和吸油值呈负相关性,与粒径和pH值呈正相关性。微米Al2O3无(4μm)或略有(1μm)增强作用。纳米的(25nm)有较大的增强作用,且全部是物理交联作用的贡献。加入偶联剂后,纳米Al2O3与NR的化学交联率达77.5%,化学交联对拉伸强度的贡献率达89.8%。     

二氧化钛与NR的相互作用研究

研究普通和纳米二氧化钛与NR的相互作用。结果表明 ,二氧化钛与NR之间无化学作用 ,且对硫化体系与NR的化学作用产生屏蔽效应。二氧化钛的屏蔽效应、物理作用及补强作用均与其比表面积和吸油值呈正相关 ,与其粒径和 pH值呈负相关。加入偶联剂NDZ 10 1,可使纳米二氧化钛与NR的相互作用从全部是物理作用变为以化学作用为主 (占 75 7% )、物理作用为辅 (占 2 4 3 % ) ,填充NR硫化胶的拉伸强度约提高 1倍。     

纳米Al2O3对有机磷农药的吸附并测定

以异丙醇铝（Al（C3H7O）3）为原料,采用溶胶-凝胶法制备出纳米Al2O3粉体,通过液相色谱法检测纳米Al2O3吸附后的有机磷农药残留量,并着重比较研究了pH值、时间对纳米Al2O3吸附有机磷农药的影响。     

正交试验设计制备Al2O3/乙二醇纳米流体

本文采用正交试验设计方法研究了pH值、超声振动时间、分散剂用量和磁力搅拌时间四个影响因素对Al2O3/乙二醇纳米流体悬浮稳定性的影响.取实验制备的Al2O3/乙二醇纳米流体的平均粒径和吸光度作为试验考查指标,得出最佳制备条件为:pH值为5、不添加分散剂、磁力搅拌时间为15 min、超声振动时间为5h.     

骨质瓷用纳米SiO2/Al2O3复合釉的制备及性能研究

研究了六偏磷酸钠对纳米SiO2、Al2O3在水中和骨质瓷釉料中的分散性以及纳米SiO2/Al2O3对骨质瓷成品性能的影响。采用了吸光度实验、釉料流变性、烧成温度、疏水性测试手段。结果表明,在实验条件下,纳米SiO2、Al2O3在水中最佳分散条件均为：0.25％六偏磷酸钠,0.5％纳米粉,pH为10。纳米SiO2/Al2O3在骨质瓷基釉中最佳分散条件为：0.25％六偏磷酸钠,2％纳米SiO2/Al2O3（按釉料化学组成比混合）,pH为10,基釉200 mL。以此釉料烧成的骨质瓷制品,烧成温度降低约30℃,表面由亲水性变为疏水性。     

Al2O3对导热硅橡胶性能的影响

考察了微米Al2O3的填充量及其粒径对甲基乙烯基硅橡胶导热性能及力学性能的影响,与纳米Al2O3填充硅橡胶进行了对比。结果表明:硅橡胶的导热系数随微米Al2O3填充量的增加而升高,但微米Al2O3填充量过大时,硅橡胶的力学性能和加工性能变差,最大填充量不宜超过220份。当微米Al2O3填充量小于100份时,大粒径Al2O3填充硅橡胶的导热性能优于小粒径Al2O3填充硅橡胶;当微米Al2O3填充量超过100份后,5μmAl2O3填充硅橡胶的导热性能优于50μmAl2O3填充硅橡胶;0·5μmAl2O3填充硅橡胶的导热性能始终低于5μm和50μmAl2O3填充硅橡胶;纳米Al2O3填充硅橡胶的导热性能明显优于微米Al2O3填充硅橡胶。小粒径Al2O3填充硅橡胶的力学性能优于大粒径Al2O3填充硅橡胶。与单一微米粒径的Al2O3填充硅橡胶相比,在高填充量(180份)下,50,5,0·5μm与50nm的AlO(质量比2∶5∶1∶1)混合填充硅橡胶呈现较高的导热性能和拉伸强度。     

纳米Al2O3-SiO2的分散及颗粒间力的相互作用

研究了纳米γ—Al2O3，SiO2的分散行为及其同相与异相微粒间静电引力与斥力作用。采用Malvern Zetasize 3000HSA自动电位粒度仪测定了纳米γ—Al2O3和SiO2在不同pH值下的表面电位。结果表明：纳米γ—Al2O3的等电点为pH=8．23，纳米SiO2的等电点为pH=1．58，两种粉体混合后的等电点为pH=6．94。研究了悬浮液pH、表面活性剂对纳米粉体团聚体的影响，结果表明：添加FS—20表面活性剂、pH=12时，两种粉体混合后的分散效果较好。采用DLVO(Derjaguin—Landau—Verwey—Overbeek)理论对γ—Al2O3，SiO2和γ—Al2O3—SiO2同相及异相纳米微粒间的分散过程进行了量化研究，理论计算结果与实验结果吻合。     

Al2O3/SiCp纳米复合材料化学制备工艺研究

化学工艺是剪裁和控制陶瓷材料显微结构最有效的手段之一。为此详细研究了Al2O3/SiCp纳米复合材料的化学制备工艺,利用非均匀成核法在纳粹SiC粒子表面包覆一层Al（OH）3后,其等电点IEP由pH=3.4移至pH7.5,表现出类似Al2O3的胶态特性,在pH＝4．5－5．0之间,包覆型SiC与Al2O3荷电性相同,通过胶态悬浮液混合,将包覆型纳米SiC均匀分散于Al2O3基体中,最后,在不加任何分散剂的条件下,制备出高固相、低粘度的包覆型SiC－Al2O3水基浆料,并成功利用凝胶注模型成型（gelcasting）工艺,制备出显微结构均匀的Al2O3/SiCp纳米复合陶瓷材料素坯。     

纳米Al2O3对3Y-ZrO2陶瓷性能的影响

研究了纳米Al2O3添加剂对3Y—ZrO2陶瓷材料烧结和力学性能的影响。实验结果表明：添加纳米Al2O3（0．5mol％～2mol％）可以促进3Y—ZrO2的烧结，并提高材料的抗弯强度和断裂韧性。在1450℃下烧成的添加0．5mol％纳米Al2O3的3Y—ZrO2具有最高的强度和韧性值，分别为620MPa和13．9MPa·m^1/2，比纯3Y-ZrO2的最高强度和韧性（1500℃烧成试样）分别提高了11％和16％。     

纳米Al2O3对Zn2+的吸附性能研究

采用自制的纳米Al2O3,以火焰原子吸收光谱法为检测手段,考察了纳米Al2O3在静态条件下对Zn2 的吸附性能。结果表明,在pH=6时,纳米Al2O3对Zn2 有较好的吸附性能,吸附容量可达5 500μg/g。干扰离子Ni2 、Cu2 、Mn2 对纳米Al2O3吸附Zn2 影响较小,吸附于纳米Al2O3上的Zn2 可以用1 mol/L的盐酸洗脱,洗脱率达80%以上。     

纳米SiC、纳米Al2O3及其复合粉体的分散性研究

以六偏磷酸钠为分散剂,水为分散介质,研究了纳米Al2O3纳米SiC单相粉体以及Al2O3／SIC复合粉体悬浮液的分散性。研究结果表明,通过加入适量的分散剂,改变分散介质,调节pH值,可以获得分散性良好的纳米Al2O3纳米SiC及其复合粉体的稳定悬浮液;蒸馏水是较好的分散介质;球磨、六偏磷酸钠的用量、pH值对纳米Al2O3粉体、纳米SiC粉体及其复合粉体的分散影响很大。     

沉淀法制备超细α-Al2O3

以Al2（SO4）3与（NH4）2CO3为原料，采用液相沉淀法，制备出前驱物碳酸铝铵（AACH），并烧结得到超细Al2O3粉末。通过分析AACH的热重曲线。确定了AACH的高温分解过程；并结合对AACH在不同烧结温度下所得产物XRD图谱的分析，确定了AACH的高温相变过程为：从AACH→AIOOH→Al2O3（无定型）→γ-Al2O3→θAl2O3→α-Al2O3。运用扫描电镜（SEM）对样品的形貌、分散情况进行表征，并估量出α-Al2O3颗粒的粒径大小；测定了α-Al2O3粉末的比表面积，并计算出α-Al2O3颗粒的粒径大小。结果表明，采用该方法能获得平均粒径约为50nm。形貌为球形且分散性良好的α-Al2O3粉体。     

络合沉淀法制备Al2 O3 -ZrO2复合粉

以工业纯ZrOCl2.8H2O,分析纯AlCl3.6H2O,分析纯Y2O3等为原料,将AlCl3.6H2O和ZrOCl2.8H2O分别配制成0.5mol.L-1和1mol.L-1的水溶液,按ZrO2和Al2O3的质量比为44:56配成混合溶液;将混合溶液与用盐酸溶解稳定剂Y2O3后配制成一定浓度的YCl3溶液混合并搅拌均匀,再向均匀溶液中加入2%PEG分散剂制成母液;然后向母液中滴加过量的0.5mol.L-1的草酸溶液形成络合母液,滴加氨水调节其pH值。研究了pH值在4~10之间,直接沉淀法和络合沉淀法对Al2O3-ZrO2复合粉前驱体溶胶团聚及粉体粒度分布的影响。利用透射电镜(TEM)和激光粒度分析仪对溶胶和复合粉粒度组成进行了分析。结果表明:采用草酸为络合剂,氨水为沉淀剂的络合沉淀法可以明显的改善Al2O3-ZrO2复合粉前驱体溶胶的团聚,干燥后得到的复合粉体没有明显的硬团聚;反应溶液的pH值为9时效果最佳;络合沉淀法制备的Al2O3-ZrO2复合粉的平均粒径为3.704μm,直接法制得的粉体的平均粒径为7.052μm。     

添加纳米铝制备柱状晶结构Al2O3陶瓷

以Al(NO3)3·9H2O、氨水和纳米铝粉为原料,采用液相沉淀包裹法和常压烧结制备出柱状晶结构Al2O3/Al陶瓷材料.利用X射线衍射、透射电镜、热重-差示扫描量热法和Zeta电位仪分析了复合粉体的成分、形貌和性能特征;利用扫描电镜分析了Al2O3/Al复合陶瓷的微观结构.结果表明:pH值调整到6左右有利于获得细柱状结构的前驱体Al(OH)3凝胶.添加纳米Al籽晶可以降低Al2O3的相转变温度,同时,添加的纳米Al粉高温熔化后对柱状晶的形成起促进作用,经1 500℃烧结后Al2O3/Al复合陶瓷的中柱状晶直径为1μm,长径比为5～8,柱状晶比例约为80%左右.     

板状刚玉共析体为主晶相的Al2O3-ZrO2系高温结构陶瓷的研制

通过控制ZrO2、Al2O3的相对含量,加入适当的分散剂,调节pH值,调节沉淀剂的加入量和加入顺序等,制备出Al（OH）3与Zr（OH）4胶体沉淀,然后通过煅烧获得ZrO2、Al2O3微米甚至纳米级细粉,采用压制成形工艺,高温烧成,制备出板状刚玉斜锆石共晶体细结晶陶瓷。     

Al2O3的粒子尺寸对天然橡胶导热性能的影响

以天然橡胶为基体,微米Al2O3和纳米Al2O3为导热填料,比较了纳米Al2O3和微米Al2O3填充的导热橡胶的导热性能和物理机械性能,并将2种粒子以不同配比加入天然橡胶基体中,对其影响进行了探讨.结果表明,随着微米Al2O3填充份数的增加,天然橡胶的热导率增大,物理机械性能先升高后下降;在相同填充量下,微米Al2O3填充的导热橡胶比纳米Al2O3填充的导热橡胶具有更好的导热性能和物理机械性能;在合适的配比下,纳米Al2O3与微米Al2O3混合填充的导热橡胶的导热效果优于单一使用Al2O3粒子的填充效果.     

Sol-Gel-SPD制备超细Al2O3-SiO2二元粉体材料

以硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术并结合喷雾干燥(SPD)技术制得超细Al2O3-SiO2二元复合粉体材料,并分别于400℃、800℃、1000℃、1150℃和1200℃煅烧2 h;采用全自动比表面积与孔隙率分析仪、TEM、TG-DSC及XRD等仪器研究了热处理温度、pH值(分别为5.5、7和8)以及干燥方法对粉体材料的表面性能、显微形貌、物相组成及Al2O3-SiO2二元系晶体转变过程的影响.结果表明由Sol-Gel-SPD制备的超细Al2O3-SiO2二元粉体材料的比表面积＞448 m2·g-1,而经1200℃煅烧2 h后所得的超细莫来石的比表面积34.05m2·g-1;TG-DSC分析表明采用Sol-Gel-SPD制得的Al2O3-SiO2二元粉体材料的质量损失主要发生在500℃之前;XRD分析表明粉体试样的开始莫来石化温度为1000℃,铝硅尖晶石(6Al2O3·SiO2)与非晶态SiO2在1150～1200℃完全转化为莫来石;比较不同pH值试样经1200℃煅烧后的TEM照片发现,当pH=7时,得到的超细莫来石粉体粒径最小,为50 nm.     

碳酸钙与NR的相互作用研究

试验研究普通和纳米碳酸钙与NR的相互作用。结果表明，碳酸钙与NR之间无共价作用。且对硫化体系与NR的共价作用产生屏蔽效应；碳酸钙与NR之间产生的氢键作用和酸碱配位作用及碳酸钙对NR的补强作用均与碳酸钙的比表面积和吸油值呈正相关。     

炭黑包裹燃烧法制备Al_2O_3-ZrO_2复合粉

研究了采用炭黑包裹燃烧法制备Al2O3-ZrO2复合粉体溶液pH值和炭黑氧化温度对复合粉体制备团聚及粒度组成的影响。结果表明:pH值控制为3,经过500℃×10h+600℃×2h脱炭后制得的粉体粒径最小,通过激光粒度分布仪测定得Al2O3-ZrO2复合粉体粒径分布均匀,d10=0.6μm,d50=2.06μm,平均粒径为2.62μm,复合粉体的比表面积为440m2/cm3。