亚2微米聚合物微球的合成及影响因素

采用分散聚合法合成了粒径为0．8μm的聚苯乙烯种子，再通过一步溶胀法制备了亚2μm甲基丙烯酸环氧丙酯微球。研究了溶胀倍数、稀释剂比例、聚合温度、搅拌速度以及致孔剂等因素对溶胀、聚合过程和最终产物形态、结构的影响。结果表明，在控制溶胀倍数为8～16，SDS 0．1％，PVA 0．5％、溶胀和聚合物温度分别为30～35℃以及70～74℃。聚合时间为18～24h、搅拌速度为120～200r／min的条件下可合成出粒径为1．8μm的单分散甲基丙烯酸环氧丙酯微球、分散系数为0．2。而且，无孔亚2μm聚合物微球比多孔聚合物微球具有更好的耐压性，最高耐压力可以达到28MPa。

亚微米球形Y_(2)O_(3)粉体及其透明陶瓷的制备

Y_(2)O_(3)以其优良的物理化学性质和在280 nm~8μm宽频段内的高透明性,而广泛应用于激光介质或光学窗口等领域。制备高透明的Y_(2)O_(3)陶瓷是目前的研究热点和难点,而高质量的粉体是制备高透明Y_(2)O_(3)陶瓷的关键,尿素均相沉淀法以其爆发成核和均匀可控的阴离子释放机制成为制备单分散颗粒的主要方法。本工作以硝酸钇和尿素为原料,采用尿素均相沉淀法制备了单分散、亚微米级的球形Y_(2)O_(3)粉体。采用不同方法研究了Y_(2)O_(3)前驱体和煅烧后粉体的结构、物相演变和形貌。前驱体的颗粒尺寸约为330 nm,800℃煅烧2 h得到的Y_(2)O_(3)粉体尺寸约为260 nm。在800℃煅烧后即可得到纯相的Y_(2)O_(3)粉体,粉体呈球形,分散性好,且粒径均匀。以该Y_(2)O_(3)粉体为原料,添加原子分数0.3%的Nb_(2)O_(5)为烧结助剂,在1780℃通过真空无压烧结成功制备了透明Y_(2)O_(3)陶瓷。材料的光学性质优良,即样品(厚度1 mm)的直线透过率在1100 nm处达到76.9%,在400 nm处达到65.6%。本工作为制备性能优良的Y_(2)O_(3)透明陶瓷提供了一种新的方法。

亚微米Al_2O_3颗粒表面稀土改性对Al基复合材料界面润湿性的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒表面进行稀土氧化物Y2O3改性。通过表面改性前后颗粒增强Al基复合材料制备过程中,Al熔体在颗粒间渗透压力的变化,研究了颗粒表面Y2O3改性前后与Al熔体间界面润湿性的变化;同时利用真空座滴法对界面润湿性的变化进行了评定。结果表明:Al熔体在表面经Y2O3改性的Al2O3颗粒中的渗透压较改性前显著降低;颗粒表面改性后与Al熔滴间的接触角明显减少且与颗粒表面Y2O3包裹程度有关;说明颗粒表面经Y2O3改性后与Al基体间的润湿性得到了明显的改善,且6061Al较2024Al对Al2O3颗粒具有更好的润湿效果;其改善的主要原因是Y2O3与基体Al发生了界面反应,体系产生了反应润湿的结果。

亚微米Al_2O_3颗粒表面稀土改性及其对6061Al复合材料时效行为的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒进行稀土表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土改性的Al2O3p/6061Al复合材料.对颗粒表面经稀土改性前后增强6061Al复合材料在不同温度下的时效析出行为进行分析研究.结果表明:改性后的亚微米Al2O3粉体颗粒表面Y2O3包裹均匀,其增强的复合材料在不同时效阶段的硬度值均较改性前有明显提高.且随着时效温度的升高,Mg2Si析出过程加快,时效峰提前,呈现出硬度值变小的趋势.透射电镜观察表明,表面改性颗粒增强的复合材料基体中存在一定量的位错和析出相;而改性前复合材料却呈现出位错和析出相极其稀少的组织特征.分析了改性前后复合材料时效组织形成的原因.

10T强磁场下低温中和法制备亚微米Mn_2O_3的研究

利用XRD和TEM对无磁场和10T强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析,结果表明:无磁场下,锰的沉淀物主要是锰的氢氧化物,而10T强磁场下,锰的沉淀物主要是30nm左右的锰的氧化物。此外,10T强磁场对锰的氧化物结晶度几乎没有影响。然后,对无磁场和10T强磁场下制备试样在无磁场中进行经不同温度(200、400和600℃)热处理2.0h后,利用XRD和SEM对热处理试样进行分析,检测结果表明,无磁场中对10T强磁场试样在600℃经热处理2.0h后,制备出了100nm左右的亚微米Mn2O3,并且其亚微米Mn2O3粒径分布很均匀。

高能球磨预处理工业氧化铝对制备亚微米α-Al_2O_3形貌的影响

为了制备粒度均匀的亚微米α-Al_2O_3粉,以工业氧化铝(Al_2O_3的质量分数为99. 66%)为原料,研究了高能球磨时间(0、5、9和15 h)对工业氧化铝颗粒形貌及1 300和1 450℃煅烧3 h后制备亚微米α-Al_2O_3形貌的影响。结果表明:随着高能球磨时间从5 h延长至15 h,工业氧化铝的颗粒尺寸逐渐细化,聚集体(20～100μm)经高能球磨15 h后,粉碎为1μm左右、分散性较好的小尺寸团聚体; 1 300和1 450℃煅烧所得α-Al_2O_3的颗粒形貌与γ-Al_2O_3形貌密切相关,α-Al_2O_3的晶粒尺寸随γ-Al_2O_3高能球磨时间的延长而细化,粒度分布的均匀性也逐渐提高。综合对比高能球磨不同时间的工业氧化铝经高温煅烧后制备α-Al_2O_3粉的颗粒形貌,高能球磨15 h的工业氧化铝经1 450℃煅烧3 h制备所得亚微米α-Al_2O_3的晶粒分布良好,晶粒尺寸在500 nm左右。

亚微米级Al_2O_(3P)/2024Al复合材料的时效行为

选用0.3μm的Al2O3颗粒,制备了体积分数为30%的Al2O3P/2024Al复合材料。利用硬度测试,DSC测试,透射电镜等手段研究了亚微米Al2O3P/2024Al复合材料在160℃,175℃和190℃3种温度下的时效硬化行为。结果表明:亚微米Al2O3颗粒的加入使复合材料的硬度显著提高,但时效前后复合材料硬度提高的幅度较基体合金低得多。利用DSC和TEM对时效过程的综合分析表明,亚微米Al2O3颗粒的加入抑制了GP区的形成,提高了S’相的热扩散激活能,使S’相析出困难。表现为复合材料析出相的数量较少、尺寸较小。

亚微米菜花?多孔状结构CeO_2的制备及其光吸收特性研究

以碳酸铈为铈源制备亚微米多孔状CeO_2,根据碳酸铈在空气和氩气中热分解的热重-差热(TG-DTA)曲线,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)表征碳酸铈在空气和氩气中热分解产物的物相、形貌和光吸收特性。结果表明:在空气中热分解碳酸铈,获得多孔状结构CeO_2,其内部结构由亚微米CeO_2颗粒组成;在氩气中热分解碳酸铈,获得菜花状结构CeO_2,其内部结构由亚微米片状CeO_2组成;在小部分紫外光(370~400nm)和可见光(400~800nm)范围内,在氩气中获得的亚微米菜花状结构CeO_2对光的吸收能力优于在空气中获得的亚微米多孔状结构CeO_2对光的吸收能力。

亚微米级球形α-Ni(OH)_2的制备、结构及性能

采用均匀络合共沉淀法，用 Ａｌ部分替代Ｎｉ，选择合适的成球剂，合成分子式为Ｎｉ０．８Ａｌ０．２（ＯＨ）２·（ｎ－ｘ）Ｈ２Ｏ·ｘＮＨ３的亚微米级球形α－Ｎｉ（ＯＨ）２。并采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、差热技术、扫描电镜和傅立叶变换红外（ＦＴＩＲ），对其结构以及相组成进行研究。电化学测试表明：制得的亚微米级球形α－Ｎｉ（ＯＨ）２与普通的α－Ｎｉ（ＯＨ）２和球形β－Ｎｉ（ＯＨ）２相比。具有电化学比容量高、活性物质利用率高和循环可逆性好等优点。

纳米-亚微米MoS_2涂层的结构和摩擦性能

利用等离子喷涂技术在GCr15钢表面制备了纳米-亚微米MoS2固体润滑涂层.采用MHK-500型摩擦磨损试验机在油润滑条件下测试了MoS2涂层的摩擦学性能.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析了涂层的表面和断面的磨损形貌以及涂层的物相组成.结果表明,纳米-亚微米MoS2涂层的物相主要为六方的MoS2,还有少量的Mo,Mo2S3和MoO3.涂层的晶粒尺寸在100～400 nm.与GCr15钢原始表面相比,纳米-亚微米MoS2涂层的减摩耐磨性有了明显的提高,摩擦系数降低近1倍,在载荷为375 N的条件下,磨损量也降低近1倍.

亚微米SiO_2颗粒的制备及影响因素分析

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,采用改进的Stober法（在反应体系中添加电介质NaCl）,获得了260~960 nm尺寸的亚微米SiO_2颗粒,通过扫描电镜（SEM）对其球形度、单分散性等进行表征分析,比较分析了TEOS和无水乙醇混合液的添加方式（分别为迅速加入和逐滴加入）及氨水用量对SiO_2颗粒形貌和粒径等方面的影响。结果表明,TEOS和无水乙醇混合液的添加方式为逐滴加入时,可以在一定范围内有效避免添加方式为迅速加入时导致的SiO_2颗粒粒径双尺寸分布现象,同时,SiO_2颗粒的球形度也更好。另外,随着氨水用量的增多,SiO_2颗粒的粒径逐渐增大,但是当氨水用量过多或过少时,SiO_2颗粒表现出明显的黏接现象,球形度较差。

以氢氧化铝为原料制备亚微米级α-Al_2O_3粉体

以氢氧化铝为原料,将其洗涤预处理后在1 200,1 230,1 250,1 350,1 430℃下煅烧,然后再球磨不同时间制得Al2O3粉体,研究了原料预处理、煅烧温度及球磨时间对煅烧后Al2O3产物中α相的转化率、比表面积及粒径的影响。结果表明:原料预处理可以明显降低原料中Na2O的含量,从而提高煅烧后Al2O3产物中α相的转化率,并降低产物中Na2O的含量;最佳的煅烧温度为1 250℃,该温度下制备的α-Al2O3具有较高的转化率和较好的活性,经球磨8h后,其粒径可以达到亚微米级。

溶液燃烧法制备Mg_2B_2O_5亚微米棒

以六水硝酸镁、硼酸、甘氨酸、尿素为原料,运用溶液燃烧法合成了Mg2B2O5亚微米棒。利用XRD,SEM,TGDTA表征手段对产物及产物前驱体进行表征。讨论了不同温度、燃烧剂、Mg∶B比例和煅烧时间对产物的物相、形貌的影响。确定合成Mg2B2O5亚微米棒的最佳工艺条件为甘氨酸做燃烧剂、Mg∶B=1∶1、在900℃煅烧4 h,得到的产物呈棒状,直径分布在200~400 nm之间,长径比分布在3~6之间。

亚微米SiO_(2)粉体对无水泥铁沟浇注料性能的影响

以致密刚玉、碳化硅等为主要原料,以w(SiO_(2))=99.9%的亚微米SiO_(2)粉体(d_(50)=0.242μm)为结合剂,制备了一种新型无水泥铁沟浇注料。研究了亚微米SiO_(2)粉体加入量(质量分数分别为3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%)对其性能的影响,并从亚微米SiO_(2)粉体的粒度分布、红外光谱等角度,分析探讨了亚微米SiO_(2)粉体的作用机制。结果表明:1)亚微米SiO_(2)粉体可以单独作为铁沟浇注料的结合剂制备出无水泥铁沟浇注料;2)相比传统铁沟浇注料,无水泥铁沟浇注料在加水量、高温抗折强度等方面取得突破性进展,亚微米SiO_(2)粉体的最佳加入量为4%~6%(w)。

亚微米SiO_2对石膏线膨胀率的影响

通过单因素及正交实验对加水量、亚微米SiO2加入量、硅溶胶加入量进行考察,得出添加剂对石膏混合料线膨胀率的影响规律,并用SEM观测亚微米SiO2-石膏型的断面微观结构。结果表明:在水固比、亚微米SiO2、硅溶胶加入量分别为0.52∶1、4%、3%时,所获得的石膏型最佳,其线膨胀率为-1.505%;石膏型的整体结构由硅溶胶和半水石膏晶体形成的网络结构相互交织而成。

原位亚微米MgAl_2O_(4(P))/Al-Mg-Si复合材料的组织及拉伸性能研究

采用半固态机械搅拌结合高速剪切工艺,以亚微米SiO_2颗粒与熔体原位反应制备了不同MgAl_2O_4体积分数(0.5%、1%、2%、3%)的亚微米MgAl_2O_4(P)/Al-Mg-Si复合材料,分析了该复合材料的显微组织及相组成,并研究了MgAl_2O_4体积分数对该复合材料显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:亚微米SiO_2颗粒与基体合金原位反应生成粒径相似的亚微米MgAl_2O_4颗粒,基体则由α-Al、Mg_2Si及Si相组成。MgAl_2O_4颗粒对α-Al晶粒具有细化作用。随MgAl_2O_4体积分数的增加,该复合材料的抗拉强度提高,伸长率降低,断裂方式由基体脆韧混合断裂转化为基体脆韧混合断裂与增强颗粒团聚脆断相结合。

亚微米Al2O3切削刀具用于加工合金硬铸铁和硬化钢

当陶瓷刀具中陶瓷的晶粒尺寸小到亚微米尺寸范围时，刀具的磨损会减轻，在用纯Al2O3陶瓷刀具加工硬质铸铁（42-44HRC）时发现，侧面磨损量有突发性的降低，被加工的金属轴与刀具之间的摩擦-化学交互作用得以避免。但是在加工硬化钢（57-60HRC）时，亚微米的Al2O3/Ti（C，O）复合陶瓷刀具，在中等速度（220m·min^-1）加工中显示出最好的抗磨性，在更高的速度下，由于热力学和化学的下稳定性使刀具的磨损恶化，在300m·min^-1速度下，纯Al2O3陶瓷刀具表现出优异的性能，在收到的淬火轴的粗加工过程中，由于是继续切削，需要刀具有良好的稳定性，亚微米Al2O3切削刀具在120m·min^-1速度下得到了成功应用（2mm切削深度，进刀量0.3mm·rev^-1），而CBN和硬质合金刀具不能满足要求。

亚微米颗粒对铝基复合材料基体显微结构的影响

选用0.15μm和5μm的Al2O3颗粒,采用挤压铸造法制备了体积分数为40%的铝基复合材料。利用选区电子衍射和高分辨电子显微技术研究了Al2O3P/1070Al界面附近基体的显微组织。结果表明,复合材料增强体颗粒为5μm时,基体存在大量的由热错配应力引发的位错,颗粒粒径为0.15μm时,基体表现为近无位错的组织特征,其缺陷形式为1～5nm的“微畸变区”,这主要是由于粒径小、分布弥散,微区应力均匀所致。

TiO_2含量对倒装LED白光封装的发光性能的影响

平面封装工艺正在应用于LED闪光灯等产品的制造。针对白光LED高光效、高散热、色温一致性的要求,利用新型的倒装LED芯片,并采用荧光粉和亚微米级TiO2颗粒分离的平面封装工艺制备白光LED,研究了不同TiO2掺杂硅胶的浓度对白光LED光通量、色温、显色指数等发光性能的影响。实验结果表明,0.4wt%的TiO2掺杂浓度比无TiO2掺杂的白光LED的光通量增长约6%,随着TiO2掺杂的质量百分比的继续增加,光通量逐渐减小。当TiO2的掺杂浓度到达5wt%时,光通量比无TiO2掺杂的白光LED的光通量减小了25%。在硅胶中掺杂TiO2能有效改善白光LED侧面漏蓝光的现象。

NiCo2S4/N,S-rGO纳米复合材料的制备和电化学储钠性能

NiCo2S4是一种极具发展前景的钠离子电池(SIBs)负极材料。采用简单的一步法(混合和热处理)原位合成了锚定在N、S共掺杂还原氧化石墨烯上的纳米颗粒自组装的NiCo2S4亚微米球(NiCo2S4/N,S-rGO)。XPS表明了NiCo2S4与N,S-rGO之间存在电子转移,证实了NiCo2S4与N,S-rGO之间强的协同作用。纳米粒子自组装的NiCo2S4亚微米球有效地促进了离子的扩散,N,S-rGO优异的电学和力学性能不仅提高了电极的导电性,而且有效地缓冲了充/放电过程中NiCo2S4/N,S-rGO的体积变化。NiCo2S4/N,S-rGO作为SIBs的负极材料呈现出高可逆容量,优越的倍率性能和长期稳定性(在电流密度为0.5 A/g时循环130次后仍保持了396.7 mA·h/g的高比容量。即使在电流密度为2 A/g时,经过1000次循环后比容量仍保持在283.3 mA·h/g)。研究结果为高效负极材料的设计和合成提供了新的思路。