废弃墨粉纳米流体的光热特性

在目前的废弃打印机和硒鼓处理中,废弃墨粉往往被忽略,导致弥散到空气中引发呼吸系统疾病。本文以废弃墨粉为吸光材料进行光热利用,采用两步法制备不同浓度的废弃墨粉-乙二醇苯醚纳米流体,研究其稳定性、光学性能和光热转换性能。结果表明:在不添加任何表面活性剂的情况下,废弃墨粉-乙二醇苯醚纳米流体具有较好的稳定性。添加废弃墨粉颗粒可以降低基液的透光率,增大消光系数,从而提高基液的光吸收能力。在光热转换实验中,每种浓度的废弃墨粉纳米流体都表现出较好的光热转换效果,本实验中最佳质量分数为0.04%,在经过1800s的辐照(辐射强度为1000W/m^(2))后,全程光热转换效率可达54.95%,比基液乙二醇苯醚提高了90.41%。本研究以期为废弃墨粉的转化与再利用提供新思路。

墨粉的制备及发展概况

墨粉是电子成像显像专用信息化学品在IT和自动化领域的主要耗材,包括静电复印粉、激光打印粉、彩色激光打印粉等。随着静电复印机、激光打印机、彩色激光打印机等成像设备使用量的增加,墨粉的需求量快速增长。然而,制备高端墨粉的技术壁垒极高,主要为欧美和日本垄断,因此高端墨粉的研发在我国具有重大的现实意义和广阔的市场前景。简介了墨粉的构成与分类,综述了墨粉主要的制备技术及其优缺点,概述了国内外墨粉市场现状,展望了墨粉今后的研究方向。

逆向设计:架构高中化学微项目教学新路径——以“打印机里墨粉成分探究”教学为例

文章基于微项目教学理论和逆向设计中的“目标先行、评价优先”理念,以“打印机里墨粉成分探究”教学为例,介绍“明确微项目教学要求一解构微项目学习目标一预设微项目评价方案一制订微项目教学计划一微项目实施与反思”的高中化学微项目教学新路径。

石墨粉对磷石膏基自流平砂浆性能的影响

研究了2种不同粒径石墨粉及其掺量对磷石膏基自流平砂浆流动度、凝结时间、力学强度和导热系数的影响规律及作用机理。结果表明:随石墨粉替代胶凝材料质量的增加,砂浆流动度下降、凝结时间缩短、强度降低,导热系数线性上升。相同掺量下,掺入1200目石墨粉砂浆的流动度和力学强度损失更小,而掺入325目石墨粉砂浆的凝结时间缩短更慢、导热系数上升更快;石墨粉疏水团聚效应使砂浆流动度下降,而表面成核和微集料效应使砂浆凝结时间缩短,且可以弥补部分强度损失。高导热的石墨粉掺入会降低自流平砂浆内部热阻,形成导热通道,提高导热系数。当1200目石墨粉掺量为6%时,经优化的磷石膏基自流平砂浆性能满足JC/T 1023—2021《石膏基自流平砂浆》要求,且导热系数提高了37.1%。

纳米石墨粉掺入对红黏土微观结构的影响

纳米石墨粉是一种具有良好应用潜力的土体外掺剂,可以运用于红黏土的性质改良中。本研究对采自桂林两地红黏土的矿物成分进行分析,并对原状样品与纳米石墨粉改性后样品进行微观成像观察,探究了纳米石墨粉对红黏土微观结构的影响。结果显示:雁山、杨堤两地红黏土主要矿物成分为高岭石、石英、埃洛石和三水铝石,两地红黏土均有较强的淋滤、风化程度,其中雁山红黏土的淋滤、风化程度均强于杨堤红黏土。纳米石墨粉的掺入有效地改善了红黏土的微观结构,缩小了其孔隙尺寸,增强了其土体结构的整体胶结性,使其向均匀的密实结构变化。雁山、杨堤两地原始未压缩样品在1%~2%掺量比时可呈现出最为致密的土黏结构,而压缩样品的土黏结构均于2%掺量比时达到最为致密的状态。

玉米淀粉和墨粉粉尘爆炸对无火焰爆炸泄压装置性能的影响

为研究无火焰爆炸泄压装置性能技术,选取玉米淀粉和墨粉为测试粉尘,利用1 m^(3)爆炸舱进行密闭空间和安装无火焰爆炸泄压装置爆炸试验。结果表明:相较于密闭空间的最大爆炸压力,无火焰爆炸泄压装置保护下的最大受控爆炸压力显著下降,其中玉米淀粉粉尘下降了79.5%,墨粉粉尘下降了69.1%。外场温度和压力变化随无火焰爆炸泄压装置泄压口轴线方向距离增大而减小,在无火焰爆炸泄压装置保护下墨粉粉尘所释放出的压力和热量远高于玉米淀粉粉尘,且外场粉尘扩散演化过程显示墨粉粉尘扩散的尺度空间更大。

镍粉/石墨粉/NBR复合电磁屏蔽材料的研制及性能

采用镍粉、石墨粉填充丁腈橡胶,制备了镍粉/石墨粉/NBR复合电磁屏蔽材料,对比了不同镍粉/石墨粉比例复合电磁屏蔽橡胶的各项性能。采用扫描电子显微镜、发泡硫化仪、热常数分析仪和矢量网络分析仪等,对材料进行测试和表征。结果表明,石墨粉可提高橡胶交联程度,对NBR具有补强作用,表现为韧性断裂;随石墨粉用量增加,复合材料导热性能和导电性能提高;当镍粉/石墨粉比例为1︰4时,复合材料在10.5 GHz屏蔽效能达18.7 dB。

静电照相转印过程与墨粉粘结力

静电照相复制技术的显影、转印、熔化和清理过程均涉及墨粉粘结力,很大程度上影响最终印刷品的质量。本文简要回顾墨粉粘结力研究的历史和现状,根据复制要求和已有研究成果说明转印过程的工艺特点和转印过程对墨粉粘结力的要求。

炸药爆轰法制备纳米石墨粉

介绍了1种新的制备纳米石墨粉的方法——炸药爆轰法。对合成的粉末进行X射线衍射相分析,确认其为石墨结构,平均晶粒径为1.86 nm^2.58 nm。用透射电子显微镜和激光拉曼仪作进一步的分析,结果表明炸药爆轰法制备的粉末为纳米石墨粉,颗粒呈球形或椭球形。用小角X光散射仪对纳米石墨粉进行了粒度分布测量,粒径分布在1 nm~ 60 nm之间,属于纳米级。

镀镍石墨粉对铜基石墨复合材料力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜基石墨复合材料，考察烧结工艺、石墨粉颗粒表面镀镍及强化相对铜基石墨复合材料的力学性能和组织结构的影响，并对材料的组分、显微组织形态结构及断口形貌等进行系统的观察和分析，测试材料的硬度、冲击韧性和在室温、300℃、500℃各温度的压溃强度。结果表明：采用镀镍石墨粉改善了石墨和铜合金基体界面结合状态，界面结合更加牢固紧密，明显提高铜基石墨复合材料的力学性能，室温压溃强度和冲击韧性提高了30％～50％，高温强度提高了35％～60％，而对复合材料的硬度影响不大，复压复烧工艺更有利于发挥镀镍石墨粉的优越性。

炸药爆轰法制备的纳米石墨粉的拉曼光谱

负氧平衡炸药爆轰法合成的纳米石墨粉,是一种新型的具有良好实用前景的纳米粉体材料。采用负氧平衡炸药梯恩梯(TNT),在分别充有氮气、氩气、二氧化碳等保护性气体、压力为025～2atm的密闭容器内爆轰制备了纳米石墨粉。用激光拉曼光谱对制备的样品进行了测试,结果表明样品为石墨结构。纳米石墨粉的Raman峰与块体石墨相比,其峰位向高波数方向偏移了约5cm-1。纳米石墨粉Raman峰的半高宽约为22cm-1,由此可计算出纳米石墨粉的颗粒大小为297～397nm。与高纯石墨Raman峰相比,纳米石墨粉的Raman峰由于尺寸效应出现了蓝移现象,并对此现象进行了讨论。用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测定了纳米石墨粉的物相,并对其颗粒粒径进行了估算,其结果为258nm(酸处理前)和186nm(酸处理后),与Raman光谱的结果基本吻合。

复印墨粉色素炭黑的研究

研究了以中色素炉法炭黑 (MCF)为基料采用臭氧化制备复印墨粉专用C386色素炭黑的原料配方设计、工艺条件、结构特征和性能 ,经小试、放大试验和中试生产 ,工艺稳定 ,产品性能优良。采用元素分析、红外光谱、Zeta电势和透射电镜表征MCF、C386及进口炭黑 ,结果表明 :MCF经臭氧氧化后 ,所得C386的羟基 (酚羟基 )、羰基(醌基 )、羧基等官能团增加了 ,其微观结构和技术性能与迪高沙、卡博特、三菱炭黑的基本相同。说明该工艺条件对炉法炭黑进行臭氧氧化制备C386是切实可行的。C386用于复配复印墨粉 ,质量符合要求 ,用户满意 。

纳米石墨粉对红黏土力学性质的影响

对添加了纳米石墨粉的红黏土以击实进行了重塑样制备,设计了不同掺量纳米石墨粉在红黏土最优含水率下的三轴固结不排水试验;通过应力-应变曲线,分析了不同掺量纳米石墨粉对红黏土力学性能的影响,得出了抗剪强度和抗剪强度指标的规律,并采用SEM微观手段对其改善机理进行了分析。试验结果表明:抗剪强度和黏聚力C随纳米石墨粉掺量的增加先增加后减小,内摩擦角φ基本保持不变,得出适量的纳米石墨粉对红黏土的力学性质有显著的提高,最优掺量在1%~2%之间。研究认为,纳米石墨粉红黏土呈现出的力学性质,与纳米石墨粉对红黏土孔隙结构的影响、纳米石墨粉对红黏土颗粒的黏附胶结密切相关。

裂解气相色谱/质谱法检验复印墨粉

复印墨粉检验分析在经济案件侦查以及墨粉配方研究方面具有十分重要的意义。采用裂解气相色谱技术,对收集到的复印墨粉进行分离分析,并用裂解气相色谱/质谱联用技术,对所得裂解峰进行归属。分析结果的重复性与稳定性良好,复印件上墨粉与原墨粉分析结果一致。对不同厂家与牌号的墨粉进行区分与归类,为墨粉鉴别提供了依据。

石墨粉表面化学镀铜工艺研究

用化学镀的方法在石墨粉表面镀覆铜层,以解决Cu/C受电弓滑板制造中的界面问题并提高其综合性能。试验结果表明,采用优化工艺可以得到平均厚度约7.1μm的镀铜层,改善了铜碳界面的相溶性。另外还论述了预处理过程以及主盐、还原剂、温度、装载量对施镀过程的影响。

电镀法石墨粉镀铜工艺及铜含量的测定

采用电镀法对石墨粉进行了镀铜,研究了镀铜过程中浓硫酸及石墨粉的加入量、电流密度和电镀时间对镀铜效果的影响,并研究了镀铜石墨粉中铜含量的测定分析方法。结果表明:在800 mL蒸馏水中加入8g CuSO_4·5H_2O和20 mL浓硫酸及5g处理过的石墨粉,每5～10 min搅拌0.5 min,镀铜电流密度9 A·dm^(-2)(或21A·dm^(-2)),时间为60 min(或20 min),石墨粉镀铜效果较好。镀铜石墨粉在900℃充分氧化后通过氧化前后质量计算可求得其中的铜含量。

纳米石墨粉红黏土改良机理试验研究

为了探寻纳米石墨粉对区域性红黏土的改良机理,利用TSZ-1型三轴试验仪进行正交试验设计,选用扫描电镜法对试样进行微观结构测试,采用单因素方差分析法分析了纳米石墨粉掺量对红黏土力学特性的敏感性,试验结果表明:纳米石墨粉掺量是改良红黏土抗剪强度参数的显著性影响因素;改良红黏土的主应力差与轴向应变曲线之间整体呈双曲线关系,具有明显峰值应力,表现为应变硬化特征;改良红黏土的抗剪强度可采用线性的Mohr-Coulomb准则来描述;内摩擦角参数表现为随着纳米石墨粉掺量增大基本保持不变,而黏聚力参数具有随掺量的增加先增加后减小的特性;纳米石墨粉对红黏土改良的宏观力学性质,与其对红黏土孔隙结构的影响及红黏土矿物颗粒的黏附胶结密切相关。

可见-近红外高光谱图像技术快速鉴别激光打印墨粉

为了使用快速、无损的方法区分激光打印文件使用的墨粉种类,利用高光谱成像技术结合化学计量法对6种激光打印墨粉的光谱数据进行建模和种类鉴别的研究。利用可见-近红外高光谱成像仪采集400~1 000 nm波段内的光谱数据,采用Savitzky Golay平滑、标准化、多元散射校正和标准正态变量变换4种方法分别对光谱数据进行预处理,而后分别建立随机森林(RF)、K最近邻(KNN)、支持向量机(SVM)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和簇类独立软模式(SIMCA)模型,进而实现激光打印墨粉的种类鉴别。利用准确率、拒识率和误识率3个指标作为模型评价标准。实验结果显示,SVM和PLS-DA模型的效果最佳,准确率为100%,拒识率和误识率为0。基于可见-近红外高光谱成像技术可以实现激光打印墨粉的快速种类鉴别。

石墨粉的嵌锂性能及颗粒结构研究

研究了若干种通过不同制备方法获得的石墨粉的电化学嵌锂性能 ,得到一种高比容量的锂离子蓄电池负极材料 ,组装成扣式电池以 0 .32mA·cm-2 充放电时 ,前 10次平均放电比容量可达 35 5mAh·g-1。对各种石墨粉做了XRD、SEM和BET比表面积等结构测试 ,讨论了石墨颗粒的结构与其嵌锂性能的关系 ,认为石墨化度高、微晶尺寸小、颗粒内有大量微裂缝且粒径分布合理的石墨粉具有更高的可逆嵌锂容量。