环氧树脂/纳米α-Al_2O_3复合材料性能的研究

以纳米α Al2 O3 作为增强材料 ,制备纳米复合材料 ,研究了不同处理方法及不同的纳米α Al2 O3 质量分数对纳米复合材料性能的影响 ,采用透射电镜对纳米α Al2 O3 粒子的分布进行了表征。结果表明 ,当纳米粒子α Al2 O3 质量分数为2 %时 ,复合材料的拉伸强度为 6 1.1MPa ,拉伸模量为 3 .42GPa ,玻璃化温度为 137.

直流辉光放电质谱法测定高纯α-Al 2 O 3颗粒中16种杂质元素

采用高纯Ga作为辅助电极,通过考察取样量、放电参数对基体信号强度、信号稳定性、基体和Ga的信号比值的影响,建立了直流辉光放电质谱法(dc-GDMS)测定高纯α-Al_(2)O_(3)颗粒中的Li、Be、Na、Mg等16种杂质元素含量的分析方法。当选取3颗2 mm左右大小的α-Al_(2)O_(3)颗粒用Ga包裹,在1.6 mA/950 V的放电参数下,基体27 Al信号稳定,强度为3.2×10^(8) cps,Al、Ga的信号比约为1∶270。采用实验方法对α-Al_(2)O_(3)颗粒独立测定5次,相对标准偏差均在30%以内。为了验证Ga对α-Al_(2)O_(3)颗粒测定结果的影响,分别采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和dc-GDMS法对易于消解的γ-Al_(2)O_(3)粉进行测定。对于dc-GDMS法,选择压在Ga上的γ-Al_(2)O_(3)粉直径约为4~5 mm,在同样的放电参数下,27 Al的信号强度为3.0×10^(9) cps,Al、Ga的信号比约为1∶29。γ-Al_(2)O_(3)粉的GDMS测定结果和ICP-OES基本一致。采用Ga作辅助电极测定α-Al_(2)O_(3)颗粒和γ-Al_(2)O_(3)粉的检出限均可达ng/g。

n-Al_2O_3和MoS_2填充环氧树脂涂层耐冲蚀磨损的性能及应用研究

研究了固化剂低分子聚酰胺、纳米Al2O3和MoS2的用量对环氧树脂涂层耐冲蚀磨损性能的影响,在最佳配方下,涂层的耐冲蚀磨损性能是45钢的9倍,并用它修复了磨损砂浆泵叶轮,效果明显。

水热法制备Al_2O_3@ZnO颗粒微观形貌及其对环氧树脂基复合材料导热性能的影响

采用水热法在Al2O3颗粒表面包覆ZnO制备Al2O3@ZnO颗粒,并通过控制合成条件在Al2O3颗粒表面制备出了具有不同微观形貌的ZnO包覆层。还探讨了水热合成中生长液的pH值对ZnO的包覆层生长过程以及对ZnO包覆层生长形貌的影响,研究了Al2O3@ZnO颗粒填充环氧树脂对环氧基复合材料导热性能的影响。研究结果表明:随着pH的升高,ZnO包覆层的均匀性和致密性越好,即包覆的效果越好。Al2O3@ZnO颗粒表面ZnO的形态从颗粒状到星状最后到刺球状转变,随之填充Al2O3@ZnO颗粒的环氧基复合材料的热导率也逐渐提高。采用pH=10时所制备的Al2O3@ZnO颗粒填充环氧树脂,其热导率相对于未处理Al2O3填充的环氧树脂提高了10.3%。

多孔Al_2O_3陶瓷/纳米ZrO_2颗粒/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

以环氧树脂、固化剂、多孔Al2O3陶瓷、纳米Zr O2颗粒为主要原料,采用常温固化的方法制备环氧树脂及其复合材料,研究纳米Zr O2颗粒和多孔Al2O3陶瓷含量对环氧树脂及其复合材料弯曲、压缩、高温尺寸稳定性和摩擦性能的影响。研究结果表明:当纳米Zr O2含量为3wt%,多孔Al2O3陶瓷孔隙度为83%时,新型复合材料的综合力学性能达到最佳,抗压强度、抗压模量、抗弯强度和抗弯模量分别为187.9 MPa、2.55 GPa、121.3MPa和3.61 GPa,该复合材料具有良好的高温稳定性180℃时未出现明显变形。摩擦磨损试验表明,与其他环氧树脂基复合相比,在相同摩擦时间内该新型复合材料的磨损量最低,具有更好的耐磨性。

交互区对纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质短时击穿特性的影响

为了对纳米复合电介质的电气性能变化与显微结构之间的关系进行深入研究,以双酚A型环氧树脂为基体,通过机械分散法制备了不同浓度的纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质。利用扫描电镜对试样的断面进行了观测,研究了不同含量的纳米粒子对复合电介质介电响应和工频击穿特性的影响。结果表明:纳米粒子在环氧树脂基体中分散均匀;随着掺杂量的增加,复合材料的介电常数和低频损耗先下降后上升,在纳米粒子质量分数为1%时达到最低;工频击穿场强先增大后减小,在纳米粒子质量分数为1%时达到最大,为43 400V/mm,相对纯环氧树脂提高约11.8%。分析认为,纳米粒子与环氧树脂之间形成的交互区是影响短时击穿的主要因素。微量掺杂时,交互区的厚度小于载流子的自由程,抑制载流子迁移,进而增大击穿场强,随着纳米掺杂量提高,交互区会发生重叠,降低击穿场强。

纳米Al_2O_3填充环氧树脂复合材料的摩擦学性能

研究了干摩擦条件下纳米Al2O3微粒含量及其表面改性处理对环氧树脂基复合材料滑动摩擦磨损性能的影响.结果表明,经过表面化学接枝处理后,少量的纳米Al2O3(体积分数约0.24%)即可大幅度提高环氧树脂的摩擦磨损性能,起到显著的减摩和耐磨作用.复合材料的热变形稳定性、显微硬度及磨损表面形貌分析结果表明,对纳米Al2O3微粒进行适当的表面处理有利于加强纳米微粒同基体树脂的结合,从而改善复合材料的摩擦学性能.

甲醛在α-Al_2O_3颗粒物表面的非均相反应研究

使用漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)原位反应器研究了273～333K下甲醛与α-Al2O3颗粒物表面的非均相反应.结果表明,甲醛在α-Al2O3颗粒物表面生成产物主要为甲酸盐、二氧亚甲基以及少量多聚甲醛和吸附态甲醛,甲酸盐是由中间产物二氧亚甲基进一步氧化生成的.在293K下,甲醛在α-Al2O3颗粒物表面的反应级数为0.81±0.05,以样品池几何面积计算的初始摄取系数γ0GEO为(2.3±0.5)×10-5,以颗粒物BET面积计算的初始摄取系数γ0BET为(9.4±1.7)×10-9,表观活化能为33.5kJ/mol.

γ-Al_2O_3/SiO_2纳米颗粒混合体系表面的酸碱性质及其对重金属离子的吸附行为

运用电位滴定技术研究了γ-Al2O3/SiO2纳米颗粒混合体系的表面酸碱性质;依据滴定数据及表面配位理论恒电容模式,利用WinSGW软件计算得出了γ-Al2O3/SiO2纳米颗粒混合体系表面的酸碱反应平衡常数:≡XOH+H+≡XOH2+(lgK1=5.06±0.05);≡XOH≡XO-+H+(lgK2=-8.45±0.10);在此基础上研究了不同pH条件下重金属离子Cu2+,Pb2+,Zn2+在γ-Al2O3/SiO2纳米颗粒混合体系表面的吸附行为,并用WinSGW软件模拟得出了Cu2+,Pb2+,Zn2+在该混合悬浮液体系中的表面配位常数:≡XOH+M2+≡XOM++H+[lgK=-2.20,-1.72,-2.90(M=Cu,Pb,Zn)].

超细γ-Al_2O_3/铜纤维对树脂基摩擦材料摩擦性能的影响

采用热压成型法制备了超细γ-Al2O3/铜纤维增强树脂基摩擦材料,运用模糊分析法考察γ-Al2O3含量对半金属摩擦材料摩擦磨损性能的影响。实验结果表明,γ-Al2O3/铜纤维增强树脂基摩擦材料具备适中的摩擦系数、良好的热稳定性能;随γ-Al2O3含量的增加,材料的摩擦稳定系数增大。SEM分析表明,当γ-Al2O3含量为3%时,复合材料的综合磨损率最小,磨损形式以粘着磨损为主;随γ-Al2O3含量的增加,综合磨损率逐渐增大,磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损的复合磨损形式。

纳米SiO2/Al2O3复合改性对环氧树脂绝缘性能的影响

以双酚A型环氧树脂E51为基体,纳米SiO2/Al2O3为辅助填料,采用低温等离子体协同偶联剂对纳米填料进行接枝处理,控制低温等离子体处理时间,制备出纳米SiO2/Al2O3/E51三元复合绝缘材料,研究纳米填料对环氧树脂复合材料介电性能、闪络电压、热分解温度及击穿强度等的影响。结果表明,纳米SiO2填充量为3%,纳米Al2O3填充量为1.5%,并且采用偶联剂协同低温等离子体的处理时间为30 s时,复合试样各项电气性能均得到显著提升。初始分解温度较未改性时提高22℃;闪络电压较未改性时提高20.9%;击穿强度较未改性时提高23.1%。这一结果为提高环氧树脂电气性能提供了新的研究思路。

聚乙烯醇在α-Al_2O_3颗粒上的吸附平衡

考察了温度、悬浮液浓度、相对分子质量对聚乙烯醇 ( PVA)在 α- Al2 O3颗粒上吸附的影响 ,实验测定了相对分子质量为 80 0 0 0和 4 450的 PVA在 2 88.1 5K、2 98.1 5K和 30 8.1 5K,α- Al2 O3悬浮液质量浓度为 0 .0 5、0 .1 0和 0 .1 5时的吸附等温线 ,用 Langmuir吸附模型对实验数据进行了关联。结果表明 ,吸附量随悬浮液浓度的增加或温度的升高而降低 ,随 PVA相对分子质量的增加而增加。PVA相对分子质量越大 ,其吸附等温线受温度、悬浮液浓度的影响也越大。

Al_2O_3/环氧树脂复合材料导热性能的研究

分别选用纳米和超细A l2O3填料,采用直接分散法制备A l2O3/环氧树脂复合材料,研究了不同填料含量的复合材料的导热性能,并结合理论模型探讨粉体粒径对导热性能的影响。结果表明:随着A l2O3含量的增加,复合材料的导热系数增大。当加入40%的超细A l2O3填料时,复合材料的导热系数达到0.535 W/(m.K),是纯环氧树脂的3倍。实验测量值与Y.Agari模型参数均表明:超细A l2O3的体系中粒子更容易形成导热链,可以更有效地提高环氧树脂体系的导热性能。

单分散γ-Al_2O_3纳米颗粒制备工艺参数的调控

采用均相沉淀法,在950℃煅烧碱式硫酸铝(Al(SO_4)_x(OH)_y)纳米颗粒2h,制备出单分散的γ-Al_2O_3纳米颗粒。研究了阴离子、浓度和沉淀剂/铝盐摩尔比对Al(SO_4)_x(OH)_y颗粒的形貌、尺寸和分散性的影响。结果表明,Al(SO_4)_x(OH)_y颗粒的最佳制备条件为:二甲胺硼烷(DMAB)作沉淀剂、Al_2(SO_4)_3.18H_2O作铝源、[Al^(3+)]=0.0005mol/L、n(DMAB)/n(Al_2(SO_4)_3·18H_2O)=40。制备出的Al(SO_4)_x(OH)_y具有球形、平均颗粒尺寸为98nm、粒径分布为75~130nm、单分散性的特点;获得了球形、平均颗粒尺寸为90nm、粒径分布范围为50~105nm、单分散的γ-Al_2O_3颗粒。

Mo-Al_2O_3金属陶瓷颗粒膜的光学常数研究

采用磁控溅射技术在不锈钢片上沉积了Mo-Al2O3金属陶瓷混合膜,将Maxwell-Garnett等效媒质理论应用于Mo-Al2O3颗粒膜的光学常数分析,分别以Mo和Al2O3的块体材料和溅射薄膜的光学常数为基础,理论计算了不同金属填充因子金属陶瓷颗粒膜在300nm～800nm波段范围内的光学常数n,k随波长λ的变化规律,同时对理论计算结果与实验测试结果之间存在的差异及其产生的原因进行了讨论。

海藻酸辅助制备CeO_2/γ-Al_2O_3颗粒及其催化臭氧化亚甲基蓝

通过海藻酸辅助法制备了质量CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂,探讨了浸渍与共混负载方式对催化臭氧化降解亚甲基蓝(MB)效果的影响.通过改变亚甲基蓝质量浓度与操作pH值,以及连续使用和重复使用实验,表明共混负载催化剂的COD去除率及操作稳定性均高于浸渍负载催化剂;XRD、NH_3-TPD、红外、N_2吸附-脱附与SEM测试结果表明共混负载制备的催化剂中CeO_2的晶相相对较高、催化剂表面酸性强,羟基多且催化剂比表面积相对较大,这些特性有利于提高共混负载催化剂的催化能力与操作稳定性.

纳米α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3颗粒增强镍-磷复合镀层的性能对比

采用化学镀技术制备了纳米α-Al2O3和γ-Al2O3颗粒增强的镍-磷复合镀层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针等对复合镀层的物相结构、表面形貌、成分分布进行了分析,还对比了复合镀层与镍-磷镀层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明:与镍-磷镀层相比,纳米Al2O3颗粒的加入没有改变镀层的晶体结构,但使镀层的显微硬度明显提高;纳米α-Al2O3颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性和耐磨性,而纳米γ-Al2O3颗粒的加入反而使镀层耐磨性和耐腐蚀性下降。

颗粒溶胶路线制备高通量γ-Al_2O_3纳滤膜

颗粒溶胶路线制备陶瓷膜是一种不使用有机溶剂的清洁工艺.以仲丁醇铝为前驱体,采用水作溶剂,调节pH为3～4,通过颗粒溶胶路线制备了平均粒径为16 nm稳定的勃姆石溶胶.通过浸浆法,在α-Al2O3微滤底膜上制备γ-Al2O3纳滤膜,并考察了热处理过程及涂膜时间的影响.控制涂膜时间为60 s,烧结温度为600℃,所制备的γ-Al2O3纳滤膜膜层厚度约为1.8μm,对PEG的截留分子量约1 000 Da,计算孔径为1.6 nm,其纯水通量约为20 L/（m2 h）（0.1 MPa）.采用颗粒溶胶路线适合制备γ-Al2O3纳滤膜.

Cr_2O_3-Al_2O_3砖中不同组成Cr_2O_3-Al_2O_3电熔颗粒料的抗侵蚀研究

首先以不同比例的铬绿和氧化铝粉电熔制得Cr2O3质量分数分别为15%、40%、50%、60%、85%、99%的6种Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料（其编号依次为CR15、CR40、CR50、CR60、CR85和CR99）,然后采用回转渣蚀法研究了此电熔颗粒料（4~1 mm）的抗侵蚀性。结果显示：电熔颗粒料的抗侵蚀性随Cr2O3含量的增加及颗粒尺寸的增大而增强;高Cr2O3含量的CR99、CR85颗粒料在渣面层被侵蚀,主要是渣中的FeO和Al2O3对颗粒料的侵蚀,FeO与骨料中的Cr2O3反应,首先形成（Fe,Cr）3O4尖晶石,再与其他物相反应形成了复合尖晶石,当FeO耗尽后,渗入到颗粒内的Al2O3开始和Cr2O3反应,在颗粒表面形成铝铬固溶体;CR60颗粒料在渣面层和渗透层都存在侵蚀,渗透层的侵蚀主要是CaO、SiO2对颗粒料中铝铬固溶体中Al2O3的熔蚀,形成钙长石、钙黄长石以及玻璃相;Cr2O3含量较低的CR50、CR40、CR15颗粒料在渗透层内的侵蚀机制和CR60颗粒料的相同。

纳米Al_2O_3/环氧树脂复合材料的制备及性能

在原位法制备纳米复合材料时,要使纳米粒子在树脂中分散均匀,必须首先获得稳定的单体悬浮体系[1] 。基于这一原理,本文通过对纳米Al2 O3 表面改性即选择合适的分散剂,获得稳定的纳米Al2 O3 /丙酮悬浮液,然后将环氧树脂溶解于其中,制得纳米Al2 O3 /环氧树脂复合材料。运用透射电子显微镜,观察了纳米Al2 O3 在环氧基体中的分散情况。分析并讨论了纳米Al2 O3 含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明:利用稳定的悬浮体系能制得分散较为均匀的纳米复合材料,在纳米Al2 O3 含量为5 %的情况下,纳米复合材料的力学性能达到最优。