纳米Al2O3对Ti(C，N)基金属陶瓷性能的影响

研究了纳米Al2O3对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响,探讨了微米/纳米金属陶瓷的增韧机制。对断裂模式的改变、显微结构的变化、多条裂纹的产生等进行了分析。

微米和纳米Al2O3对水泥基材料力学与耐久性的影响

为了明确微米和纳米Al2O3对水泥基材料力学性能与耐久性的改性作用,采用细度分别为1μm和10 nm的Al2O3替代水泥,制备低水胶比水泥基材料。通过宏观和微观测试手段,分析微米和纳米Al2O3对水泥基材料力学性能与耐久性的影响规律,并探析其作用机理。试验表明:掺量为0.5%~4.0%的微米Al2O3和纳米Al2O3能增强水泥基材料的力学性能,降低其干燥收缩;0.5%~2.0%微米Al2O3和0.5%~4.0%纳米Al2O3能降低水泥基材料的渗透系数,但4.0%微米Al2O3会增大水泥基材料的渗透系数。相对而言,纳米Al2O3对水泥基材料的改性作用优于微米Al2O3。电镜扫描和文献研究结果发现,纳米Al2O3和微米Al2O3在水泥基材料水化、硬化过程中发挥尺寸效应、填充效应和表面活性效应,进而达到增强水泥基材料的力学性能和耐久性的目的。研究成果为水泥基材料的改性提供试验基础。

环氧树脂/纳米Al2O3聚合物的分散工艺研究

随着高速旋转机械材料的发展,对环氧树脂复合材料基体的性能提出了更高的要求.文章对相关的一种基体材料即环氧树脂/纳米氧化铝聚合物的制备工艺和性能进行研究.采用对纳米颗粒表面进行硅烷偶联处理和机械分散与超声波振动分散相结合的方法,实现了氧化铝纳米粒子在环氧树脂中的分散.经透射电镜(TEM)观察,改性后的纳米粒子能够较均匀地分散在环氧树脂中.并研究了溶液pH值、超声波分散时间对纳米粒子改性的影响,得出了最佳的工艺条件:溶液pH值为4～5,超声波分散时间为20 min.

脱模剂用量对聚酰亚胺/纳米Al2O3复合薄膜性能的影响

采用均苯型聚酰亚胺做基体树脂、亚磷酸三苯酯(TPP)做脱模剂,用直接流延法制备了聚酰亚胺/纳米Al2O3复合薄膜;探讨了脱模剂用量对复合薄膜性能的影响。结果表明,随TPP用量的增加,复合薄膜的脱模效果逐渐变好,但复合薄膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能和电气强度均呈下降趋势。

纳米Al2O3与SiO2的制备及在陶瓷釉料中的应用

以普通无机盐为原料采用沉淀法制备了纳米Al2O3和SiO2。XRD分析表明样品为无定形结构，SEM分析表明得到的纳米Al2O3和SiO2均为球形颗粒，直径分别为90nm和300nm。将合成的纳米材料添加至陶瓷面釉进行烧结测试，结果表明，添加纳米材料釉料的烧结温度比普通釉料的烧结温度降低了30℃，釉层性能明显得到改善，釉料良好的性能源于纳米材料较大的表面积及高的烧结活性。

纳米Al2O3粉末的化学合成

纳米氧化铝是一种新型材料，有着广阔的应用前景。为获得性能优良的纳米粉末，许多合成方法不断涌现。主要介绍了当前氧化铝纳米粉的化学制备法，评述了常规方法中需要注意的事项，并着重叙述了目前纳米氧化铝粉末的合成新方法，最后展望了其发展方向。

电沉积工艺参数对纳米Al2O3／Ni复合镀层憎水性的影响

采用纳米复合电沉积技术，在纯铜和低碳钢两种金属基体表面制备了纳米Al2O3／Ni复合镀层。研究了电沉积工艺参数对纳米AAl2O3／Ni复合镀层表面憎水性（接触角）的影响。结果表明：铜基纳米复合镀层，随电流密度的增加，水滴在镀层表面形成的接触角减小；水滴在镀层表面形成的接触角随电沉积时间的延长先增大后减小。电流密度对水滴在钢基纳米复合镀层表面接触角的影响规律与对铜基纳米复合镀层表面接触角的影响规律相似，但变化趋势显著；电沉积时间的延长和镀液温度的提高对水滴在镀层表面接触角的影响不大。因此，适当控制电流密度等工艺参数，所制备的复合镀层表面的接触角较大，从而具有良好的憎水性。

电刷镀纳米Al2O3／Ni复合镀层表面形貌及接触疲劳寿命研究

将复合电刷镀技术和纳米材料有机结合，成功制备了镍基含纳米Al2O3陶瓷粉的电刷镀复合镀层。研究复合镀层的微观表面形貌、硬度、抗接触疲劳寿命等性能，分析了纳米粉处理方法、纳米粉浓度等工艺参数对复合镀层性能的影响，并对这些影响因素进行优化。

电刷镀镍／镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究

应用电刷镀技术制备了含有镍包钠米Al2O3颗粒的镍基复合镀层，与快速镍镀层对比考察了该复合镀层高温硬度的变化，同时还从微动磨损角度考察了该复合镀层耐磨性和摩擦因数的变化。结果表明：与快速镍镀层相比，镍／镍包纳米Al2O3复合镀层具有更高的高温硬度和更好的抗微动磨损性能；复合镀层在400℃左右表现出较明显的强化趋势，具有较好的综合性能；纳米Al2O3颗粒使复合镀层的结构致密和细化，在磨损过程中起到了一定的减轻粘着和降低摩擦的作用；复合镀层的微动磨损机理主为要粘着磨损。

纳米Al2O3的表面改性及其对水性聚氨酯涂膜耐磨性的影响

采用硅烷偶联剂改性纳米Al2O3,通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)证实了Al2O3表面化学基团的改变。将改性后的Al2O3加入水性聚氨酯中,分散后成膜固化,测定涂膜的耐磨性。研究发现,纳米粒子的加入能很好的改善涂膜的耐磨性能。

纳米Al2O3增强金属基复合材料的研究进展

纳米Al2O3颗粒具有优异的力学性能,加入金属中可以大幅提高材料的拉伸强度、屈服强度、硬度等常温力学性能及高温性能。在目前的实验室及工业生产中,制备纳米Al2O3应用最广泛的是液相法,包括沉淀法、溶胶-凝胶法、水解法、微乳液法等。纳米Al2O3增强金属基复合材料可以通过外加法或原位法制备。外加法是在制备复合材料之前单独合成纳米Al2O3颗粒,结合粉末冶金、熔铸等方法引入金属基体,但往往容易出现纳米增强体团聚及增强体与基体界面结合不好。适当的加工工艺,如机械合金化、摩擦搅拌工艺,能在一定程度上弥补这些缺点。原位法是使金属Al发生氧化反应,或基体中其他元素的氧化物与金属Al发生铝热反应生成Al2O3,再通过热压、挤出等致密化手段来制备纳米Al2O3增强金属基复合材料。原位法制备的复合材料往往增强相与基体界面结合更好,且纳米Al2O3在基体中分布更均匀、分散。纳米Al2O3在金属基复合材料中增强机制主要有两方面,一是Orowan机制,弥散在金属晶粒内部的纳米Al2O3颗粒起到阻碍位错通过的作用;二是部分纳米Al2O3分布在金属晶界附近,阻止晶界移动,从而阻止晶粒长大。最后展望了纳米Al2O3增强金属基复合材料的发展前景,指出显微组织结构的构型设计是进一步提高这类材料综合力学性能的有效途径。

等离子体MOCVD法制备纳米Al2O3粉末及其表征

讨论等离子体有机金属化学气相沉积(MOCVD)法制备纳米Al2O3粉末,同时研究了反应温度、压力、TMA浓度和反应气体(CO2和O2)等制备条件对Al2O3结构性能的影响。试验结果表明,压力增加有利于纳米Al2O3制备。在压力为5.3 kPa、温度为1 000℃下,采用MOCVD法可以制备平均直径为2.5 nm的Al2O3粉末。而压力从5.3 kPa增加到100 kPa时,Al2O3颗粒平均直径从2.5 nm增加到10 nm。温度升高可以促使纳米Al2O3合成。通过透射电镜(TEM)观测到Al2O3粉末为球形。X射线衍射分析(XRD)表明,在温度高于400℃时,Al2O3粉末为典型的-γAl2O3结晶态。

百千安冲击电弧作用下纳米Al2O3掺杂对钨铜电极耐烧蚀性能的影响

电极材料的耐烧蚀性能是影响间隙类开关性能和使用寿命的关键因素之一。为探究掺杂纳米级非金属颗粒的电极材料在强冲击电流的工程应用场合下是否拥有更强的耐烧蚀性能,搭建冲击大电流放电实验平台,选择钨铜合金和掺杂了纳米级Al2O3颗粒的钨铜复合材料为研究对象,在峰值电流超过100kA、峰值功率0.54GW的强冲击电流下开展电极烧蚀实验研究。通过对比烧蚀前后电极的质量变化、烧蚀点微观形貌和表面粗糙度,发现纳米级Al2O3的添加使得钨铜合金在强冲击放电下拥有更强的耐烧蚀性能。结合电极烧蚀机理和电弧运动规律,分析得到了钨铜复合材料的耐烧蚀性能优于钨铜合金的原因:Al2O3的添加减小了钨铜合金以固相和液相形式溅射的质量,并且使阴极电弧的分布更加分散,从而降低了质量损失和表面粗糙度。

纳米Al2O3增韧MoSi2复合陶瓷的性能及机理研究

为了进一步改善MoSi2材料较低的室温断裂韧性,在实验中将不同体积分数的纳米Al2O3粉与Mo粉、Si粉(钼硅摩尔比为1∶2)湿磨混合,通过真空反应热压烧结的方式制得MoSi2复合陶瓷,并测试其致密度、硬度以及断裂韧性等物理性质.采用XRD、SEM和EDS等手段分别对所制得的样品的物相组成、微观形貌和微区元素成分进行分析,探讨了掺入不同体积分数的纳米Al2O3粉对MoSi2复合陶瓷性能的影响.结果表明:相对单一MoSi2相,掺入一定量纳米Al2O3能够有效改善Mo Si2材料的物理性能;当掺入纳米Al2O3体积分数为20%时,其致密度、硬度及断裂韧性分别提升到原来单一MoSi2的102%、119%、167%;随着纳米Al2O3加入量继续增多,其在MoSi2基材料中的分散性下降,也导致MoSi2复合陶瓷物理性能下降.

纳米Al2O3颗粒掺杂的锡基复合镀层的制备及耐蚀性研究

通过共沉积将纳米Al2O3颗粒掺杂于锡镀层中,在紫铜表面制备出锡基复合镀层。测试了锡基复合镀层的极化曲线和电化学阻抗谱,并与紫铜和锡镀层作比较,结果表明:锡镀层和锡基复合镀层相对于紫铜都为阳极性镀层,且都是以自身优先被腐蚀的方式对紫铜起到双重保护作用,但是两种镀层对紫铜的保护作用存在一定的差异。与锡镀层相比,锡基复合镀层的腐蚀电位正移了44 mV,腐蚀电流密度也有所降低,容抗弧半径和电荷转移电阻较大,双电层电容较小。锡基复合镀层较锡镀层对腐蚀过程中电子转移具有较强的阻碍作用,能为紫铜提供较好的保护作用。

以纳米Al2O3为添加剂CA／PAN共混超滤膜的制备

以纳米Al2O3为添加剂,采用相转化法制备了醋酸纤维素/聚丙烯腈(CA/PAN)共混超滤膜。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察不同条件下制备的CA/PAN共混超滤膜的表面、截面及内部的微观结构。结果表明,纳米Al2O3可有效的控制大孔的形成,不同的凝固浴温度对膜的表面及截面结构有很大影响。

纳米Al2O3协同硅灰对水泥基材料性能影响试验研究

利用超细致密体系原理,在水泥净浆中外掺硅灰和纳米Al2O3以改善普通硅酸盐水泥灌浆材料早期强度低、凝结时间长等性能。研究结果表明,单掺纳米Al2O3对强度提高不大,但加入碱性激发剂会促进纳米Al2O3的水化反应,提高早期强度,缩短凝结时间。此外,纳米Al2O3和碱性激发剂协同硅灰可以大幅提高早期强度,与净浆相比,复合浆体的1 d、3 d、7 d抗压强度最高提高了145%、132%、75%,凝结时间最高缩短了43%。

激光熔覆纳米Al2O3颗粒增强Ni基合金涂层界面组织和高温热腐蚀性能

目的研究纳米颗粒对Ni基合金涂层抗热腐蚀性能的影响。方法采用压片预置式激光熔覆工艺，制备了纳米Al2O3颗粒增强的NiCoCrAlY合金涂层．对熔覆层界面区组织及裂纹进行了显微分析，进行了1000℃高温熔盐热腐蚀性能试验。结果加入纳米Al2O3颗粒的激光熔覆涂层界面区未出现明显缺陷，其热腐蚀失重速率远远低于未加纳米颗粒的涂层，腐蚀表面未出现严重的隆起和剥落，腐蚀层深度小。结论添加适量纳米Al2O3颗粒对NiCoCrAlY合金激光熔覆层界面区裂纹的形成有一定的抑制作用．可使熔覆层的抗高温热腐蚀性能明显提高。

纳米Al2O3的制备、掺杂改性及应用进展

纳米Al2O3是新型的绿色环保材料,具有独特的表面效应、体积效应和量子尺寸效应,为了提高纳米Al2O3的性能,以纳米Al2O3为载体,对其进行掺杂改性已成为科学工作中探寻的热点。综述了近年来纳米Al2O3的制备方法、掺杂改性种类以及其在化工、环保、传感器、新能源以及光学、机械加工等诸多领域中的应用;随着其制备和应用研究的不断深入,纳米Al2O3材料将在更多领域发挥更大的作用。目前,解决均匀分散、性能稳定等问题,仍然是纳米Al2O3研究的重点,探索纳米Al2O3复合材料是解决上述问题的重要手段。

海绵负载纳米Al2O3复合吸附剂去除水中硒研究

研究制备了海绵负载纳米Al2O3微球的复合吸附剂(NAS),并用于对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附。结果表明,合成的纳米Al2O3微球(NAO)的平均尺寸为200~400 nm,在海绵上负载NAO会使其分散性更好。当NAO负载量分别为80 mg/g和60 mg/g时,NAS对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附性能为佳,分别需要60、120 min达到平衡,适应pH为2~5;两者均符合准2级动力学模型;NAS对Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)的最大吸附容量分别为137.2、143.9 mg/g,能很好地与Freundlich模型拟合,说明NAS表面不均匀,且属于多层吸附。经过2次的循环,对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的去除率有所降低,但均仍保持在一定的水平,说明NAS可再生循环利用。NAS作为一种新型吸附剂去除水中Se具有较好的应用前景。