硫酸钙晶须表面改性及其性能研究

在不同条件丁使用不同改性剂进行硫酸钙晶须表面改性,探究硫酸钙晶须表面踟陆微观机理,综合实验数据,提出硫酸钙晶须改性较为理想的方案。结果表明：表面活性剂硬脂酸可以作为硫酸钙晶须的改性剂;初始硫酸钙晶须料浆浓度、改性剂掺量、改性时间、改性温度、烘干温度明显影响硬脂酸对硫酸钙晶须表面改性的效果。采用活性指数、接触角、钙离子溶解度和微观照片评定改性效果,建立硬脂酸对硫酸钙晶须表面改性的机理。     

Synthesis of β-SiAlON whiskers: dependence of uniform morphology upon preparation conditions

Abstract

Abstract

β-SiAlON whiskers with uniform morphology were prepared using reaction sintering method under different conditions. The effect of preparing conditions on the morphology of β-SiAlON whiskers was systematically studied by SEM, XRD, TEM and HRTEM. The results showed that single crystalline β-SiAlON whiskers with uniform morphology were successfully fabricated at 1773 K for 6 h under flowing nitrogen atmosphere. The well synthesised whiskers were of several hundreds of nanometres in diameter and a few hundreds of micrometres in length. Although the morphology and its size distribution are mainly determined by the reaction temperature and holding time, they can also be tailored by controlling the reaction atmosphere. The ratio of staring materials has no significant influence on the morphology of β-SiAlON whiskers. The growth of β-SiAlON whiskers follows a vapour–solid mechanism, and the formation of the belt-like whiskers is attributed to an anisotropic growth at the early nucleation/growth stage.     

物流包装用PP/CSW/hBN复合材料力学及摩擦性能

目的研究不同质量分数六方氮化硼对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料力学性能的影响。方法首先对六方氮化硼(hBN)表面进行改性处理,然后利用高速混合机将其与聚丙烯(PP)、改性硫酸钙晶须(CSW)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)混合均匀,最后利用熔融共混法,通过双辊塑练机制得PP/CSW/hBN复合材料。结果当添加hBN的质量分数为1%~1.5%时,pp/csw/hbn复合材料的力学性能最佳;hBN质量分数为1.5%时,复合材料的摩擦因数和磨损率最低。结论 hBN经过表面改性处理后,其在复合材料中分散性得到了改善,与聚丙烯基体界面间的结合力也得到提高,表现为对聚丙烯复合材料起到了补强、增韧和耐磨的作用。当hBN的质量分数达到一定量时,其在复合材料内部会出现团聚现象,从而降低复合材料的力学性能和摩擦性能。     

钛酸钾晶须改性MC尼龙的吸湿行为及摩擦学特性

机车心盘衬垫的性能易受湿度的影响而很不稳定,为了改善吸湿性对机车心盘衬垫性能的影响,在提高制品的韧性和强度的同时,获取高且稳定的摩擦系数,通过碱催化阴离子聚合反应制备了钛酸钾晶须/MC尼龙复合材料,并经过水浴处理。利用MM2000型摩擦磨损实验机测试了在干摩擦条件下吸湿性对钛酸钾晶须/MC尼龙复合材料摩擦学性能的影响。实验发现,未水浴处理试样的摩擦系数易受吸湿性的影响而不稳定,水浴处理试样的摩擦系数则能较快地稳定。纯尼龙以粘着磨损为主,钛酸钾晶须的加入大大降低了粘着磨损程度。晶须填充试样的总质量磨损率小于纯尼龙试样,但吸湿性对材料磨损特性的影响并不明显。晶须填充MC尼龙在水浴处理的条件下能明显改善吸湿性对MC尼龙摩擦学性能的影响。      

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

稀土Ce加速Sn晶须生长的研究

稀土被认为是金属中的"维他命",在钎料中添加微量的稀土Ce可以显著地改善钎料合金的综合性能.然而,当钎料中添加过量的稀土时,将会发现Sn晶须的快速生长现象.结果表明,如果将Sn3.8Ag0.7Cu1.0Ce钎料内部的稀土相暴露于空气中,稀土相将发生氧化而产生体积膨胀,钎料基体对体积膨胀的抑制作用将使稀土相内部产生巨大的压应力从而加速Sn晶须的生长.     

高纯AlN晶须的制备

以A1,A1N粉为原料,采用合适的矿化剂,通过控制反应器内的温度和气相过饱和度,可以获得不同尺度的A1N晶须或枝晶,合成出的A1N晶须纯度高,晶体结构完整,晶须直径可控（1－20μm),长度为cm级,高温合成的A1N枝晶,直径为1mm,长度约0.5cm,为六棱椎形针状晶体,在｛21^-1^-1｝,｛101^-1｝面存在明显的择优取向,生长机理为气－固（VS）机理。     

哑铃形碳化硅晶须的微观结构分析

利用透射电子显微镜观察和分析了仿生哑铃形碳化硅晶须的微观结构。这种碳化硅仿生晶须由成分和结构均不相同的两部分构成：中间是直杆状碳化硅晶须。在晶须上包裹着非晶态的念珠小球。由于成分组成的不同,念珠状小球具有均匀的和不均匀的两种微观结构;由于在其中存在大量的微孪晶、堆垛层错等缺陷,直杆状晶具有一维无序、竹节状等复杂的微观结构。在具有不同微观结构和形貌的直杆状晶须上,念珠状小球的开关和分布也有所不同。念球状小球中单质Ｓｉ的含量是影响仿生晶颜色的主要因素,Ｓｉ含量越高则仿生晶须的颜色越深。仿生晶须的生成过程是：先由气相反应生成直杆状碳化硅晶须,然后在直杆状碳化硅晶须上沉积生成非晶态念珠状小球。     

烧结法制备含低水溶钾的六钛酸钾晶须

研究了烧结法制备的六钛酸钾晶须（PTW）中的水溶钾.实验发现：水溶钾并不是来自PTW晶体的溶解;水溶钾溶出很缓慢;悬浮液pH值随水溶钾含量增加而升高.根据实验现象,从PTW生长机理分析认为PTW表面纳米缝隙中存在的微量K₂O导致水溶钾的产生.将烧结法制备的PTW在pH=4.5的溶液中浸泡8 h以上或者超声波清洗,可以获得水溶钾含量少于0.1‰（质量）,且满足复合材料使用要求的PTW.硅烷偶联剂(A186) 改性PTW不影响水溶钾析出,而无机包裹(SiO₂) PTW水溶钾析出减少.