磷酸铝系晶型转变与控制的研究进展

磷酸铝是一种用途广泛的材料,在建材、化工、耐火材料等方面有着良好的应用前景。磷酸铝的制备方法很多,主要分为液相反应法、固相反应法和气相反应法等。磷酸铝具有与二氧化硅类似的晶体结构,随温度升高会发生和SiO2相变类似的晶型转变过程。本文概述了磷酸铝系晶型间的差别,讨论了不同温度下晶体之间互相转变的过程,在此基础上指出了该类材料低温合成具有高温结构的方法,并展望了磷酸铝胶黏剂应向环保型、功能型、专用型方向发展的趋势。

稀土磷酸铬铝粘接剂的制备及其热处理中的相变研究

以Al（OH）3、H3PO4、CrO3、CH]OH和La2O3为原料制备稀土磷酸铬铝，通过对反应体系黏度、pH值及其吸潮率、热失重率和粘接性能的测试．确定反应物加入顺序、反应温度、酸质量分数、稀土添加量及反应时间。采用TG-DSC、XRD和瓜分析研究了体系的固化特性和耐热性能。结果表明，反应最佳条件为：以H3PO4、Al（OH）3、Cr03、La2o3和CH30H为原料添加顺序，n（Cro3）：n（Al（Oho3）：n（H3Po4）：n（La2O3）为1：3：9：0．19，磷酸质量分数65％，稀土反应温度140℃，反应时间1h。稀土磷酸铬铝在200～975℃以内时是非晶相，9751200℃时主要是AIP04、Al（PO3）3和Cr（PO3）33种晶型。

烧结温度对莫来石增强磷酸铬铝材料的制备与性能影响

以固相烧结莫来石为增强体,制备了莫来石增强磷酸铬铝基复合材料。研究了烧结温度对复合材料的微观结构和性能的影响。采用SEM、XRD、EDS等检测手段对复合材料的物相结构及断面的微观形貌进行分析,使用万能试验机测试其材料的抗折强度,并使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料中莫来石的晶粒依次增大,材料致密度、介电常数增加,抗弯强度增加,但过高的烧结温度下抗弯强度会降低。当烧结温度为1 500℃时,材料的抗弯强度为107 MPa,平均介电常数为3.57。

不同莫来石含量增强磷酸铬铝材料的制备与性能影响

以固相烧结莫来石为增强体,制备了莫来石增强磷酸铬铝基复合材料。研究了不同莫来石含量对复合材料的微观结构和性能的影响。采用SEM、XRD等检测手段对复合材料的物相结构及断面的微观形貌进行分析,使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,制备的不同的莫来石含量的复合材料具有不同的介电常数,莫来石含量的增加会导致介电常数的增加,在莫来石含量为50%时制备的复合材料具有良好的结晶性能,介电常数为3.8。

自由能计算揭示苏氨酸对抗冻蛋白与冰晶结合能力的影响

采用分子动力学模拟和自由能计算研究了中等活性黑麦草抗冻蛋白(Lolium perenne antifreeze protein,Lp AFP)冰结合位点(Ice-binding site,IBS)上苏氨酸(Thr)含量对其吸附冰晶能力的影响.构建了一系列Lp AFP突变体结构,使其IBS上苏氨酸含量逐步增加,其中包括一个对IBS上11个位点的突变,使每个β片段均具有Thr-x-Thr基序(x是非保守的氨基酸,主要是疏水氨基酸).利用重要性采样算法(WTM-eABF)计算了Lp AFP及其突变体与冰晶结合过程的自由能变化,该算法结合了Well-tempering metadynamics的“填谷”和扩展拉格朗日自适应偏置力方法的“削峰”的优点,显著提高了算法的采样效率.结果表明,Lp AFP突变体的IBS苏氨酸含量越高,其与冰的结合在能量上越有利.当突变体具有重复Thr-x-Thr基序时,其与冰的结合能力最强.进一步分析表明,苏氨酸含量越高,IBS结合的液态水分子越多,与冰晶结合时锚定包合水稳定存在的时间就越长,抗冻蛋白的IBS与冰面之间的氢键网络也越稳定,从而提高了抗冻蛋白与冰的结合能力.增加苏氨酸残基的含量是提高中等活性抗冻蛋白抗冻活性的方法.