W掺杂量和退火温度对W-VO_(2)物相结构及相变性能的影响

钨掺杂M相二氧化钒(W-VO_(2)(M))有效降低了VO_(2)金属相(低温单斜相,M)到绝缘体相(高温四方金红石相,R)的可逆相转变温度(T_(c)),显著提高了VO_(2)在智能窗领域的应用价值。然而,W-VO_(2)(M)所表现出的较宽热滞回线宽度(ΔT_(c)>10℃)对其应用造成了一定的限制。为了解决这一问题,本研究以降低W-VO_(2)(M)的ΔT_(c)为目标,研究了W掺杂量与退火温度对W-VO_(2)物相结构及相变性能的影响。结果表明:随着W掺杂量的增加,W-VO_(2)粉体的T_(c)降低,并且ΔT_(c)较窄;退火温度的升高可以提高W-VO_(2)粉体的结晶度和分散度,但温度过高,会加速VO_(2)晶体结构的破坏,使其在恢复到室温后无法从R相转变为M相;当W掺杂量为6.0 at%,退火温度为700℃时,采用水热-退火两步法制备得到的W-VO_(2)(M)粉体表现出接近室温使用的T_(c)(T_(c)=36.83℃),同时具有较窄的ΔT_(c)(ΔT_(c)=6.63℃)。

硅溶胶包覆制备核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)研究

通过SiO_(2)包覆VO_(2)(M)材料形成核壳结构,可以显著提高其可见光透过率(T_(lum)),有效减缓VO_(2)(M)的氧化过程,对于增强智能窗的应用价值具有重要意义。Stöber法是制备核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)的传统方法,采用硅溶胶凝胶法来简化制备工序、降低生产成本并减少工艺调控要素。通过对硅溶胶凝胶实验的初步研究,探讨硅溶胶凝胶包覆VO_(2)(M)的工艺参数,并通过实验验证硅溶胶凝胶包覆VO_(2)(M)的可行性。研究结果表明,当pH为5~6、固含量为15%~20%(质量分数)时,硅溶胶的凝胶化能力最佳。此外,随着凝胶温度升高,凝胶时间缩短,焙烧后得到的SiO_(2)粉体结晶性和热稳定性增加。根据优化后的硅溶胶凝胶工艺参数成功制备了致密稳定的核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)材料,其包覆程度达到93.3%,薄膜的光学透过率提升至65%,且其相变温度降低和热滞后回线宽度变窄。因此,硅溶胶凝胶法为制备高性能的核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)材料提供了一种简化工艺和降低成本的方法,对于智能窗等应用具有重要潜力。

W掺杂VO_(2)(M)粉体研究进展

W掺杂M相VO_(2)(W-VO_(2)(M))发生热致半导体-金属相变的温度可低至室温,在智能窗领域应用潜力巨大。在“双碳”背景下,继续开展W-VO_(2)(M)合成及其在智能窗中的应用研究具有重要意义。从W单元素掺杂、含W共掺杂和核-壳结构含W掺杂3个方面系统梳理了W-VO_(2)(M)粉体的研究情况,分析了W、Ti共掺杂M相VO_(2)(W/Ti-VO_(2)(M))粉体研究的可行性。最后,提出W/Ti-VO_(2)(M)与SiO2复合形成核-壳结构(W/Ti-VO_(2)(M)@SiO2)粉体的研究思路。

复合热泡沫体系驱油效果研究

复合热泡沫体系驱油是聚合物驱之后进一步提高原油采收率的一项重要接替技术。该体系具有泡沫驱油和热力采油的优点,又具有一定二氧化碳和氮气驱油的作用。实验选择HY-3表面活性剂为发泡剂,热烟道气为发泡气体,羧甲基纤维素纳为稳泡剂。实验结果表明,起泡体系与烟道气同时注入方式提高采收率的效果好于交替注入效果;随着复合热泡沫段塞的增大,驱替压差和泡沫驱采收率随之增加,优化出的泡沫段塞为0.6PV;复合热泡沫体系加入稳泡剂后,增加了复合热泡沫的强度,原油采收率的提高幅度增加;聚合物驱后,复合热泡沫体系驱提高采收率的幅度随温度的提高而增加,高温条件下,复合热泡沫驱油提高采收率达到16.29%。

高压复合热泡沫在多孔介质中的渗流能力实验

复合热泡沫驱油技术是将泡沫驱油技术和热力采油技术集成在一起，充分发挥二者优势的三次采油技术。研究所涉及的复合热泡沫体系，选择HY-3表活剂作为发泡剂，热烟道气（由85％的N2和15％的CO2组成）作为发泡气体。该体系不但具有泡沫驱油和热力采油的优点，同时又具有一定的CO2驱油和N2驱油的的作用。泡沫在地层高压条件下的稳定性和封堵能力，是泡沫体系能否取得理想驱油效果的关键。研究首次利用高压泡沫装置进行复合热泡沫高压渗流能力实验，研究了高压条件下复合热泡沫的稳定性及其在多孔介质中渗流能力的影响因素。研究结果表明：在地层高压条件下，HY-3表活剂和烟道气可以在多孔介质中形成具有较强封堵能力的稳定泡沫，且在非均质岩心中的封堵效果明显好于在均质岩心中的封堵效果；岩心渗透率越高，阻力系数越大，泡沫封堵效果越好；注入速度越高，形成泡沫强度越大，泡沫封堵能力越好；气液比越大，泡沫渗流阻力越大，气液比达到1：1后，继续增大气液比对渗流阻力影响不大，为防止气窜，建议现场实施过程中气液比采用1：1。

PMMA/粉煤灰/Mg(OH)_2复合材料的阻燃隔热性能研究

以粉煤灰为功能填料、氢氧化镁[-Mg（OH）2]为阻燃剂、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为聚合单体、过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂，采用梯度温度本体聚合工艺制备了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／粉煤灰／Mg（OH）2复合材料，通过扫描电子显微镜测试了复合材料的微观形貌，并研究了其燃烧性能和隔热性能。研究发现，复合材料中Mg（OH）2添加量为35份（质量份数，下同）时，阻燃级别为HB级；粉煤灰的添加量为60~80份时，复合材料制得的板材厚度≤20mm时，隔热效果好。

可溶性硅磷酸盐复合体系驱油效果研究

报道了用可溶性硅磷酸盐替代NaOH构成的可用于大庆油田的三元及二元复合体系驱油效能的室内研究结果，实验温度45℃。一般性地介绍了该可溶盐的化学结构及作用原理。该可溶盐商品有缓蚀阻垢作用。由4～12g／L该可溶盐、1～4g／L烷基苯磺酸盐、1．2g／L聚合物组成的三元复合体系与原油之间产生超低（10-3mN／m）界面张力。分别与12／3／1．2（g／L）NaOH/表／聚三元体系及1．2（g／L）聚合物溶液相比，12／3／1．2可溶盐／表／聚三元体系和8／1．2可溶盐／聚二元体系，在0．2时人造均质岩心中的流动压差相近，流度控制能力较强，根据岩心分流率测定结果，高、中、低渗（1．2、0．6、0．2μm^2）并联岩心中调剖能力相当但耐水冲刷能力较强。在高、中、低渗并联岩心上，水驱后注入0．5PV8／3／1．2可溶盐像／聚体系的采收率增值（37％）与12／3／1．2强碱像／聚体系相当，如将可溶盐浓度提高至12g／L，则采收率增值可达40．7％。表4参6。

透红外大尺寸氧氟化物玻璃研究

锗酸盐和氟铝酸盐透红外玻璃材料作为窗口或头罩材料具有广泛的应用前景。结合锗酸盐玻璃含有少量水的问题,在成分中引入氟化物,实验表明:随氟化物含量增加,玻璃中羟基含量逐渐降低。同时通过对熔制温度的调整,获得了不含羟基的红外玻璃。针对氟铝酸盐玻璃在冷却过程中易析晶的问题,在氟化物组分中加入少量重金属氧化物TeO2,得到析晶性能好的氧氟铝酸盐玻璃。同时给出了两类红外材料的一些物理、化学性质。

PC/ABS合金耐应力开裂性能

采用机械共混法制备了PC/ABS合金。研究了PC/ABS合金耐应力开裂性能。实验得到PC/ABS合金在CCl_4溶剂中开裂时间和冲击强度随着ABS质量分数的增加先增大后降低,同时合金的拉伸强度和弯曲强度均随着ABS质量分数的增加而降低,断裂伸长率增大。研究表明,当ABS质量分数为30%时,PC/ABS合金的耐应力开裂性能最好,其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度降低不多,合金的综合性能较好。

TeO_2-AlF_3氟碲酸盐玻璃的性质和结构(英文)

制备了不同氟化物含量的(1-x)TeO2-xAlF3(x=10%,20%,30%,按摩尔计)透明氟碲酸盐玻璃.利用差热分析和Raman光谱对玻璃的性质和结构进行研究.结果显示:当x达到30%时,氟化铝以Al-F多面体的形式进入玻璃网络结构.随着氟化物含量增加,玻璃在中红外区的透过率提高,玻璃结构单元从[Te(O,F)4]三方双锥向[Te(O,F)3]三方锥转变.Raman光谱显示:1个宽的强峰出现在750～840 cm-1,表明玻璃中Te-O键长介于0.185～0.196 nm之间.

PMMA在MMA/无水乙醇混合溶剂中的溶解

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)/无水乙醇混合溶剂溶解聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),研究其溶解动力学。根据溶度参数相近原则确定MMA与无水乙醇的体积比,采用阿贝折射仪测量PMMA的MMA/无水乙醇溶液的折射率,拟合出PMMA的MMA/无水乙醇溶液浓度与折射率的关系。采用针入度测试仪测定PMMA的溶胀厚度,确定出平均扩散系数方程和溶解速率与温度的关系式以及Uueberriter关系式,理论预测PMMA在MMA/无水乙醇混合溶剂中的溶解工艺,为溶剂溶解回收废PMMA提供了一条经济、环保,高附加值的路径。

透红外含碲氟铝基玻璃的激光损伤阈值

在氟铝酸盐玻璃组分中加入适量声子能量低的重金属氧化物TeO2,得到一种新的氧氟化物玻璃。该材料具有良好的成玻璃性能,适合制作大尺寸红外窗口镜。研究了TeO2含量对玻璃特征温度、阿贝数和红外透过性能的影响。同时测试了这种玻璃的抗DF激光能力,结果表明:TeO2含量为15%的玻璃,DF激光破坏阈值达14.95 kW.cm-2。分析显示,由于玻璃基质的多声子吸收,对激光能量的吸收而引起的热冲击是导致玻璃破坏的主要原因。进一步降低玻璃中水分,可以提高玻璃抗激光破坏性能。

不饱和聚酯/PMMA复合材料制备与性能

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)为稀释剂合成制得的不饱和聚酯为原料,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,原位本体聚合制备透明的不饱和聚酯/PMMA复合材料。研究不饱和聚酯用量对不饱和聚酯/PMMA复合材料可见光(380~800nm)透光率、力学性能和热学性能的影响,采用电子扫描显微镜(SEM)观察复合材料的断面形貌。研究发现,随着不饱和聚酯用量增加,不饱和聚酯/PMMA复合材料在可见光(380~800nm)范围内的透光率略微有所下降,但平均透过率均超过91.33%,强度呈先增大后减小趋势,而硬度有所降低,热分解温度呈上升趋势。当不饱和聚酯用量15%时,不饱和聚酯/PMMA透明复合材料综合性能好,为探索有机玻璃代替高层建筑玻璃幕墙应用提供技术保障。

增强快干硅溶胶在铸造领域中的应用

综述了增强快干硅溶胶的研究现状及其在铸造领域中的应用,根据前期研究及目前低碳环保经济模式,预计增强快干硅溶胶在陶瓷型铸造中具有较广阔的应用空间。

粉煤灰表面包覆二氧化硅及特性研究

以燃煤粉煤灰为改性研究对象,硅溶胶为改性剂,通过酸洗、混合、凝胶、真空干燥、培烧、研磨过筛等步骤得到表面包覆二氧化硅的粉煤灰,研究了改性配方、胶凝工艺、焙烧工艺对粉煤灰吸水率、白度、反射率等特性的影响。研究发现,硅溶胶中二氧化硅质量分数为25%～32%、粉煤灰与硅溶胶质量比为1∶(2～3)、胶凝温度为40℃、胶凝pH为10.0、焙烧温度为1 000℃、焙烧时间为2 h时,粉煤灰吸水率、白度、反射率等综合性能好,且可重现。重现实验得到:粉煤灰吸水率的期望为18.535%,方差为0.004 845%;白度的期望为21.8%,方差为1.558%;波长为200～800 nm处的平均反射率期望为37.72%,方差为1.652 544%;波长为800～2 400 nm处的平均反射率期望为68.26%,方差为0.626 806%。实验结果较粉煤灰吸水率降低了76.8%,白度提高了2.1倍, 200～800 nm处和800～2 400 nm处的平均反射率分别提高了72.7%和1.5倍。

木屑/Mg(OH)_2/PMMA复合材料阻燃隔热性能研究

利用木屑和Mg(OH)2制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料,不仅成本低,而且具有阻燃隔热功能,可广泛应用在建筑、家装行业。以80～120目木屑为功能填料、Mg(OH)2为阻燃剂、200～400目废透明有机玻璃粉末为基体,MMA为聚合单体兼溶剂、BPO为引发剂,由梯度温度本体聚合工艺制备复合材料,采用扫描电子显微镜测试其微观形貌,研究了复合材料的燃烧性能和隔热性能。研究发现,木屑/Mg(OH)2/PMMA复合材料中Mg(OH)2加入量为35 phr时,阻燃级别为HB级。木屑/Mg(OH)2/PMMA复合材料的隔热效果好,木屑/Mg(OH)2/PMMA中Mg(OH)2的加入量为35 phr,木屑的加入量为40 phr时,隔热温差约为36℃。

红外反射颜料在有机玻璃中的应用

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂、红外反射颜料为改性剂,本体聚合制备有机玻璃。研究IRP-B用量对有机玻璃力学性能和红外反射性能的影响。研究结果表明:随着IRP-B用量的增加,有机玻璃硬度增大,抗弯强度先增大后降低,冲击强度略微下降,780~2500 nm波段范围的反射率增大。当IRP-B用量为5%时,有机玻璃具有良好的反射特性(780~2500 nm反射率为55%,光泽度为88.3)、硬度(93.5 HD)、抗弯曲强度(104 MPa)和冲击强度(3.51 kJ/m^2)。红外反射颜料添加在有机玻璃中,不仅可保证有机玻璃良好的力学性能,而且可使其具有良好的反射隔热功能,将其应用在建筑装饰领域可实现节能降耗。

陶瓷型铸造的发展进程和方向

陶瓷型铸造已成为一种生产大型厚壁精密铸件的重要方法,具有重要的应用和经济价值。主要从母模的加工制造,硅酸乙酯水解工艺及造型技术综述了陶瓷型铸造的研究现状和21世纪的发展方向。此外,结合快干硅溶胶的开发与应用介绍了可替代硅酸乙酯水解液粘结剂的陶瓷型铸造研究情况。

硅溶胶型壳中NH_4Cl水溶液的硬化机理

采用胶态浇注成型法成型,不添加NH4Cl水溶液的硅溶胶型壳的硬化时间为38 h;添加NH4Cl水溶液的硅溶胶型壳的硬化时间仅为1 h,同时有一种刺激性气味气体产生,表明NH4Cl水溶液有促进硅溶胶型壳硬化的作用,并且发生了化学反应,放出NH3。借助硅溶胶的结构、胶凝原理、热力学和动力学理论,分析了NH4Cl水溶液在硅溶胶型壳成型中的硬化机理。

新型氧氟化物玻璃的化学稳定性

对新型含碲氧氟化物玻璃在中性、碱性、酸性条件下的化学稳定性进行了研究。实验表明:水的侵蚀使玻璃表面形成碱性沉淀物,阻碍了侵蚀反应进一步发生,使在抗水实验中,质量损失并不随碲含量的增加而增加。对碱侵蚀后的样品用盐酸漂洗的实验显示,随氧化碲含量增加,玻璃化学稳定性变差;经碱腐蚀后,玻璃表面雾化,可见透过率明显减低。碱中浸泡后未用酸漂洗的样品在3 100 nm附近出现明显的水吸收峰;盐酸处理后,羟基吸收峰消失,但整体的中红外透过率下降。玻璃在酸性条件下侵蚀相同时间的质量损失是碱中的 7 倍,但由于是均匀腐蚀,侵蚀前后玻璃的可见红外透过率不变。