"活性等离子体-金属"反应法制备Ni-TiN复合超微粒子的生成机制和热力学计算

探讨了应用“活性等离子体－金属”反应法,在Ｈ２－Ｎ２－Ａｒ混合气氛中,用直流电弧等离子体熔化Ｎｉ－Ｔｉ系二元合金,使之蒸发、凝聚成Ｎｉ－ＴｉＮ复合超微粒子的生成机制,并对气相中可能发生的化学反应进行了热力学计算。     

“活性等离子体-金属”反应法制备N i-TiN复合超微粒子的生成机制和热力学计算

探讨了应用“活性等离子体2金属”反应法, 在H₂-N₂-Ar 混合气氛中, 用直流电弧等离子体熔化Ni-Ti 系二元合金, 使之蒸发、凝聚成Ni-TiN 复合超微粒子的生成机制, 并对气相中可能发生的化学反应进行了热力学计算。     

碳包覆碳化钛壳／核型纳米材料制备及其电催化性能

采用直流电弧等离子体法,在甲烷和氢气混合气氛下蒸发块体钛,制备出碳包覆碳化钛（C@TiC）壳／核型纳米结构粒子,利用x射线衍射仪、拉曼光谱仪和透射电子显微镜进行了物相、结构及形貌表征,结果表明,所制备的纳米粒子为碳包覆碳化钛结构,其碳包覆层厚度约1nm,部分纳米粒子呈现规则的六棱形貌。利用涂层法将碳包覆碳化钛纳米粉体制成电极,并通过循环伏安测试及电化学降解2,4－二氯酚实验,研究了碳包覆碳化钛纳米粒子的电化学性能及有机物降解性能。在一定负压范围内,碳包覆碳化钛纳米材料电极的降解效率随着负向电压的增大而增大;当电压为－1．0v时,其降解速率为8．55mg／（L·h）;当电压为-0．5v时,降解速率为7．57mg／（L·h）。     

纳米Fe/石蜡复合材料的微波介电谱拟合及极化机制

采用直流电弧等离子体蒸发法合成Fe纳米粒子,并与石蜡混合制备出Fe/石蜡纳米复合材料,测定在2—18 GHz频率范围内的复介电谱。结合普适介电理论、德拜弛豫理论及Cole-Cole方程对该类材料的复介电谱进行拟合并与实测谱进行比较。结果表明:普适介电理论能拟合介电常数的基本变化趋势,而Cole-Cole方程能更准确地拟合介电常数的变化规律。这表明Fe/石蜡纳米复合材料在微波段的多重极化机制可等效为取向极化机制。     

Sn纳米粒子对AZ31镁合金组织和性能的影响

采用直流电弧等离子体法制备Sn纳米粒子,通过搅拌铸造的方法添加到AZ31镁合金当中。通过金相、扫描电镜和拉伸性能测试等技术,考察了添加不同量的Sn纳米粒子对AZ31镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sn纳米粒子可抑制共晶相以层片状析出,促进β-Mg_(17)Al_(12)相以骨骼状分布在晶界处。重要的是,观察到Sn纳米粒子在镁合金中生成了纳米尺寸的Mg_2Sn颗粒,但主要以颗粒团簇的形式存在。过量添加Sn纳米粒子,会使Mg2Sn纳米级颗粒团聚严重,降低AZ31镁合金的力学性能。结果表明,添加1%Sn(质量分数)纳米粒子,AZ31镁合金的力学性能最优。     

Ni—Sn金属间化合物纳米粒子的制备和热稳定性

采用直流电弧放电法制备Ni—Sn纳米粒子,研究了纳米粒子的结构、成份、形貌和热稳定性．结果表明,Sn比Ni蒸发得快是纳米粒子的成份与原料明显偏差的主要原因．由于非平衡反应和极短的反应时间,得到的是含有Ni3Sn4的多相混合物．与低熔点的Sn纳米粒子比较,Ni—Sn金属间化合物纳米粒子在725K左右氧化缓慢,具有良好的热稳定性．     

氢等离子体电弧法Mg／TiO2复合纳米粒子的制备与表征

采用氢等离子体电弧法,在H2＋Ar气氛下制备出Mg／TiO2复合纳米粒子．通过X射线衍射仪（XRD）、红外分析（FT—IR）、高分辨透射电镜（HRTEM）对纳米粒子的化学成分、晶体结构和表面形貌进行了分析,发现具有六方形晶体惯态的镁粒子通过表面包覆一层TiO2后形成了球形粒子;分析了其形成过程．热重分析（TGA—SDTA）结果表明,Mg／TiO2复合纳米粒子比纯Mg纳米粒子抗氧化温度提高30～40℃．     

导电涂料中纳米铜粉抗氧化性的研究

为了提高纳米铜粉的抗氧化能力及其在聚合物基体中的分散性,在钠米铜粉表面包覆一层导电性和抗氧化性均佳的银.以水合肼为还原剂、PVP(聚乙稀吡咯烷酮)和硅烷偶联剂(KH-550)为分散剂,采用二月桂酸二丁基锡对纳米铜颗粒表面进行活化处理,然后采用置换反应法制备得到了与原纳米铜粉粒径和形貌大致相同的核壳型铜-银双金属粉末.采用X射线衍射(XRD)、XRF、TGA等手段分析了核壳铜-银双金属粉的抗氧化性能,并用透射电子显微镜(TEM)对粉末形貌进行表征.结果表明,经表面活化处理后得到的核壳铜-银双金属粉,在镀银质量分数较低(37.68%)时也能形成完全包覆型结构.包覆后的铜纳米颗粒在700℃以下没有任何氧化现象.     

铁、镍及其合金纳米粒子的制备及电磁性能研究

利用直流电弧等离子法在105Pa H2 Ar混合气氛下制备了Fe,Ni及FeNi合金纳米粒子,通过XRD,TEM,XPS,VSM及TC-436(LECO LTD.)N/O分析仪等对纳米粒子结构、形貌、成分、表面状态及静态磁性能进行了表征,并通过矢量网络分析仪,利用同轴波导的方法对金属纳米粒子进行了电磁参数的测定.结果发现:在2～8GHz频率范围内,Fe,Ni,FeNi合金纳米粒子/固体石蜡复合材料的复介电常数虚部ε″在3～4,7～10,14～16GHz频段均出现三个峰值,随着Fe元素含量的增加,FeNi合金纳米粒子的复介电常数ε″损耗值成规律性的增加;复磁导率实部μ′也逐渐增大,且在2～4GHz范围出现极大值,复磁导率虚部μ″吸收峰值向高频段移动,而且当成分(质量分数/%)为Fe49.00Ni和Fe28.35Ni时,材料的吸收频带展宽.     

磁性Fe、Co、Ni纳米粒子的吸波性能研究

利用直流电弧等离子法在101.32 kPa(760 Torr)(H2+Ar)混合气氛下制备了Fe、Co、Ni纳米粒子,通过XRD、TEM、VSM及TC-436(LECO LTD.)N/O分析仪对纳米粒子进行了形貌和成分的表征,并通过矢量网络分析仪,利用同轴方法对粒子复合材料进行了电磁参数的测定。结果证明:在2~8 GHz频率范围内,Fe、Ni、Co纳米粒子/固体石蜡复合材料的复介电常数虚部ε″在3~4 GHz7、~10 GHz、14~16 GHz频段均出现峰值,Fe、Ni纳米粒子/固体石蜡复合材料复磁导率的虚部μ″吸收峰值分别在11~13 GHz、4~6 GHz频段处,Co纳米粒子/固体石蜡复合材料复磁导率的虚部μ″吸收峰值并没有出现。利用实验所得到的数据模拟了Fe、Ni、Co纳米粒子/固体石蜡复合材料不同厚度的电磁损耗能力,当涂层厚度为2 mm时,Fe纳米粒子/固体石蜡复合材料在8 GHz频率范围达到30 dB的吸收值。在2~18 GHz频率范围内,当涂层厚度为4 mm和5 mm时,Ni纳米粒子/固体石蜡复合材料出现了两个吸收峰,其值均大于10 dB。因此,通过Fe、Co、Ni纳米粒子的复合吸波材料可以展宽吸收电磁波的频段。