溶胶凝胶法制备SiO_2包覆Fe_(85)Si_(9.6)Al_(5.4)软磁复合粉末

采用溶胶-凝胶法，通过控制正硅酸乙酯（TEOS）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）偶联剂的加入量，在Fe85Si9．6Al5．4粉末表面包覆Si02绝缘层。采用x射线衍射（XRD）、傅氏变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（sEM）和磁力显微镜（MFM）对粉末的微观结构及成分进行表征，采用振动样品磁强计（VSM）测试粉末的磁性能。结果表明：利用硅烷偶联剂对Fe85Si9．6Al5．4粉末表面改性后再加入TEOS，能在Fe85Si9．6Al5．4粉末表面包覆一层约1～2μm厚的絮状非晶SiO2；随着TEOS和APTES添加量的增多，Si02包覆层的厚度也随之增加，饱和磁化强度聪在0．86～0．90T之间变化，鼠i基本不变；当添加6mLTEOS、1mLAPTES时，得到的包覆粉末包覆效果及性能最佳，饱和磁化强度M达到O．90T，矫顽力Hci为1114A／m。

核壳结构的复合纳米CaCO_3/SiO_2·nH_2O在紫外光固化粉末涂料中的应用

采用SiO_2包覆纳米CaCO_3,制得核壳结构的复合纳米CaCO_3/SiO_2·nH_2O具有纳米碳酸钙和纳米二氧化硅的特点。将其加入紫外光固化粉末涂料中,涂膜的硬度、附着力、耐冲击性和耐老化性都有不同程度的提高,但其光泽有所下降。

Fe1-xCox/SiO2复合粉末的溶胶-凝胶制备及磁性能研究

采用溶胶-凝胶工艺获得Fe1-xCox/SiO2纳米粉末,并对其结构和磁性进行了研究,考察了Co含量对复合材料性能的影响.XRD和VSM分析结果表明:随着Co含量的增加,FeCo合金晶粒尺寸和晶格常数a先增大后减小,在x=0.34处达到最大值;样品的饱和磁化强度在x=0.34处达到最大值;矫顽力则在x=0.34处出现最小值,具有较好的软磁特性.

快速制备纳米SiO2粉末基隔热复合材料的研究进展及展望

纳米气凝胶隔热复合材料是一种隔热性能优异的纳米复合材料,广泛应用于航空宇航、石油化工、建筑保温隔热领域,但是较高的成本和复杂的超临界或常压干燥技术限制了其在隔热领域的应用。纳米SiO2粉末基复合材料采用纳米SiO2粉末为基体,陶瓷纤维作增强材料,加入粘接剂、表面活性剂等添加剂,通过干法或者湿法成型实现快速制备,制备过程不需要复杂的干燥技术,相比纳米气凝胶隔热材料具有更低的成本,是一种极具发展潜力的纳米隔热复合材料。然而,由于纳米SiO2粉末基复合材料采用纳米SiO2粉末为基体,导致材料力学性能明显低于纳米气凝胶隔热复合材料;添加增强纤维和粘接剂可以提高材料的力学性能,但是其隔热性能明显下降。因此,近年来研究者们主要从优化制备工艺方面不断尝试,在充分发挥纳米SiO2粉末基复合材料低热导率优势的同时提高其力学性能。目前,纳米SiO2粉末基隔热复合材料的快速制备方法主要包括干法成型工艺和湿法成型工艺两类。其中,干法模压成型工艺应用较早,工艺成熟,制备的SiO2粉末基隔热复合材料具有较低的热导率,但成型压力较大,生产复杂形状产品的难度较大。湿法成型工艺主要有模压成型和浇筑成型两种方法,湿法模压成型相比干法模压成型具有更好的分散效果,但增加了工艺的复杂性;浇筑成型工艺简单,可成型复杂异性产品,为纳米SiO2粉末基隔热复合材料的快速制备提供了更多选择。本文综述了纳米SiO2粉末基隔热复合材料的快速制备方法及其研究进展,分别对干法成型工艺和湿法成型工艺进行介绍,分析了纳米SiO2粉末基复合材料面临的问题,对其未来发展趋势进行了展望,以期为快速制备高性能、低成本的新型纳米SiO2粉末基隔热复合材料提供参考。

掺杂方式对FeCo/SiO_2复合薄膜择优取向的影响

采用溶胶-凝胶工艺将Al均匀掺入FeCo/SiO_2复合薄膜中,与Al作为籽层掺杂相比,研究不同的掺杂方式对FeCo(200)择优取向的影响。结果表明,不同的制备方式和Al掺入含量在薄膜中造成的晶格畸变不同引起择优取向变化趋势的不同。

Fe^(3+)/TiO_2/SiO_2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO_2^-

采用溶胶 -凝胶法制备了 Ti O2 / Si O2 和不同浓度 Fe3+掺杂的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合纳米粉末 ,并利用XRD、BET、UV-vis等手段研究了 Ti O2 / Si O2 及掺铁形成的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合微粒的表面结构形态变化 ,以及对污染物 NO- 2 光催化降解的影响 .结果表明 ,Fe3+ / Ti O2 / Si O2 (ω( Fe3+ ) =1 .5 % ,m( Ti)∶ m( Si) =2∶ 1 )具有最佳活性 ,样品呈晶化度较低的锐钛矿结构 .Fe3+ 掺杂导致晶粒的增大 ,稳定性降低 ,大大提高了半导体的光催化活性 ,有利于对低浓度 NO- 2

微/纳米SiO_2增强铜基复合材料摩擦学性能的研究

采用粉末冶金方法制备了分别添加1.0%(质量分数,下同)纳米SiO2+1.0%微米SiO2,1.0%纳米SiO2及1.0%微米SiO2的铜基复合材料。采用SEM观察了添加不同形态SiO2颗粒的复合粉末的混粉效果与材料磨损形貌;采用球盘式摩擦磨损试验机研究了复合材料的摩擦学性能;由TEM观察了复合材料各相间的界面结合状态。结果表明:添加1.0%纳米SiO2+1.0%微米SiO2的铜基复合材料能够获得>97%的相对密度,动摩擦因数较高,且能够有效地降低磨损量。

纳米SiO_2-Fe_2O_3复合氧化物的气相爆轰制备

介绍了以氢气和空气的混合气体为爆炸源,在爆轰管内置铁片,同时以四氯化硅为前驱体,制备纳米SiO_2-Fe_2O_3复合氧化物粉末的气相爆轰合成方法;并探究了不同煅烧温度对SiO_2-Fe_2O_3复合纳米氧化物的影响。利用XRD、XRF及TEM对其组成、结构和形貌进行了分析和表征。结果表明:采用气相爆轰法可以制备出纯度高、分散性较好、颗粒形状为标准球形、平均粒径约50 nm、呈典型的层包覆式结构的纳米SiO_2-Fe_2O_3复合氧化物。并且发现随着煅烧温度的增加,纳米复合氧化物粉末分散性变好,晶粒尺寸变得更均匀。

SiO_2/Al-Mg复合材料的界面反应

对粉末冶金法制备的SiO2／Al-Mg复合材料的显微组织、物相组成及反应过程进行了研究，发现10％～20％SiO2-Al-Mg复合材料的最终物相均为MgAlO4、MgO、Mg2Si、Si和Al．反应时Al、Mg由SiO2颗粒外向颗粒内扩散，SiO2被夺去氧，Si被置换到原SiO2颗粒外．总结了颗粒SiO2与Al-Mg反应的热力学，推测了颗粒内外的优先反应．

原位Al_2O_3颗粒增强Al-10Si基复合材料制备的研究

基于SiO2/Al-10Si反应体系,通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺,成功制备出Al2O3颗粒增强铝基复合材料。SiO2粉体预处理及铝熔体Mg元素活化有效改善了两者间的润湿性,在转速700r/min、搅拌10min的条件下,可获得SiO2颗粒均匀分布的微观组织;升温后,经过高能超声进一步熔体处理,不仅促进了SiO2/Al的原位置换反应,而且空化消除了残余气体。金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)的分析检测表明,原位生成的Al2O3颗粒均匀地分布于Al-Si合金基体中。

原位Al2O3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织

目前原位Al2O3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO 2粉末制备Al2O3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO 2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al2O3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO 2粉末与Al基体发生反应生成的Al2O3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO2添加量增加到7%时,生成的Al2O3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO2粉末所制备的Al2O3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al2O3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。

SiO_2含量对FeCo/SiO_2复合薄膜结构和磁性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法并结合氢气还原工艺,在Si(001)基片上制备了FeCo/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射、原子力显微镜和振动样品磁强计研究了SiO2含量对薄膜样品的结构、形貌和磁性能的影响。结果表明,随着SiO2含量的增加,FeCo/SiO2薄膜中FeCo的晶粒尺寸减小,样品的矫顽力呈现先略有降低然后增加的趋势。当w(Si O2)低于43%时,Fe Co具有较明显的(200)晶面择优取向。当w(SiO2)为23%时,FeCo的(200)晶面择优取向度最高,样品的矫顽力最小,复合薄膜具有较好的软磁性能和较大的垂直磁晶各向异性。

不同Co底层厚度对FeCo(001)取向的影响

用磁控溅射法在Si(100)基片上沉积不同厚度的Co底层,在Co层上先用溶胶-凝胶(sol-gel)法旋涂原始溶液,再经H2还原获得FeCo/SiO_2薄膜,并用X射线衍射仪测试样品的晶体结构,由振动样品磁强计(VSM)表征薄膜的磁性质.结果表明:随着Co底层厚度的增大,FeCo的晶面取向由(110)逐渐转变为(200);当Co底层厚度为10nm时,I(200)/I(110)值最大,即FeCo(200)择优取向最强,同时薄膜平行膜面的饱和磁化强度最大,矫顽力最小,即Co厚度增加有利于改善薄膜的软磁特性.

基片氧化层对纳米FeCo/SiO_2复合薄膜结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法结合氢气还原工艺,在Si基片上制备了纳米FeCo/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了测试分析,研究了基片氧化层对薄膜样品微观结构和磁性能的影响.结果表明,基片表面的氧化层起到较好的隔离作用,防止了Si与Fe发生反应,提高了FeCo的晶化程度,增大了薄膜饱和磁化强度,降低了薄膜矫顽力,有利于复合薄膜软磁性能的提高.

炭／炭复合材料自愈合涂层

中南大学粉末冶金国家重点实验室制备了一种具有自愈合功能的C／C复合材料抗氧化涂层，它主要由SiC和Si-B-Al-Cr-Zr系陶瓷氧化物构成。将涂层原料粉末B2O3，SiO2，SiC，Al2O3，B4C，Si3N4，ZrO2和Cr2O3等陶瓷粉末在60℃烘干1h，然后球磨12～14h，过74μm筛。以一定比例均匀混合，上述步骤所制粉体混以溶胶和少量蒸馏水并搅拌均匀，得到待用的涂层浆料。静态干燥空气中的氧化试验显示，

球磨时间对纳米SiO2/Cu复合材料摩擦学性能的影响

采用球磨法与热压烧结工艺制备了添加w（n-SiO2）=1.0%的铜基纳米复合材料。通过球盘式摩擦磨损试验机测试了复合材料的摩擦磨损性能,采用排水法和场发射扫描电镜（FSEM）研究了复合材料的致密度、显微组织和磨损形貌。结果表明：球磨可提高复合材料的致密度,改善n-SiO2在铜基体中的分散均匀性;随球磨时间的增加,复合材料的动摩擦因数和磨损量先减小后增加,球磨10 h复合材料具有较低的摩擦因数和磨损量,磨损机理主要为磨料磨损。

亲水性纳米白炭黑在橡胶基体中的良好分散与性能影响

应用羧基丁苯橡胶乳液辐射硫化、亲水性纳米白炭黑(SiO2)浆体制备、喷雾干燥等工业技术制备了纳米级超细全硫化粉末羧基丁苯橡胶(UFPCSBR)/SiO2纳米复合粉末,其中,纳米级SiO2颗粒与UFPCSBR颗粒处于相互隔离依附的状态.在UFPCSBR/SiO2纳米复合粉末与SBR等生胶的混炼过程中,借助于UFPCSBR颗粒在SBR生胶基体中的良好分散,依附在UFPCSBR颗粒上的SiO2颗粒也能够良好分散在橡胶基体中,从而制备成橡胶/UFPCSBR/SiO2纳米复合材料.实验结果表明,由UFPCSBR/SiO2纳米复合粉末制备的橡胶/UFPCSBR/SiO2纳米复合材料具有较好的耐磨性、撕裂强度和较低的压缩生热.值得注意的是,在0～40°C范围内,这种新颖的橡胶/UFPCSBR/SiO2复合材料的tanδ-T曲线上新出现了一个侧峰,有效提高了0～20°C范围内的tanδ值,但60°C附近的tanδ值变化较小,从而表现为在橡胶复合材料的滚动阻力变化不大的情况下,其抗湿滑性明显提高,这将为绿色轮胎胎面胶纳米复合材料的设计开发提供新的研究思路.