MgAlON-MgAl2O4复合材料的制备与性能研究

为了制备具有良好性能的MgAlON-MgAl_2O_4复合材料以替代含铬耐火材料,以电熔镁铝尖晶石(粒度1~3、≤1和≤0.074 mm)、活性α-Al_2O_3粉(2~5μm)、Al粉(≤0.074 mm)、Mg O粉(≤0.044 mm)为原料,采用原位生成MgAlON的方法制备了MgAlON-MgAl_2O_4复合材料。通过调整配料中α-Al_2O_3粉+Al粉+Mg O混合粉(三者的质量比固定为76∶12∶12)的加入量(在整个固态配料中的质量分数分别为15%、20%、25%和30%)来调整MgAlON的设计生成量,研究了MgAlON设计生成量对MgAlON-MgAl_2O_4复合材料致密度、常温强度、物相组成和显微结构等的影响。结果表明:1)随着α-Al_2O_3-Al-Mg O混合粉加入量的增加,复合材料中MgAlON相生成量增多;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料中有副产物Al4O4C生成。2)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量从15%(w)增加到25%(w),复合材料中MgAlON晶粒发育程度逐渐变好,与MgAl_2O_4颗粒的结合也逐渐紧密;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料基质中有明显微气孔出现,致密性和均匀性变差。3)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量的增加,复合材料的烧后体积密度和显气孔率变化不大,常温耐压强度和常温抗折强度变化明显,烧成线变化率由微收缩变为微膨胀。4)综合考虑,α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量为25%(w)的试样的性能最佳。

Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料的制备及其性能研究

对磷酸银复合材料制备及光催化性能进行了研究。讨论了水热温度、反应溶液的酸碱度等对Cu_(2)O制备的影响。同时,比较了不同摩尔百分比Ag_(3)PO_(4)含量的Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料的光催化降解活性。结果显示,球状Cu_(2)O颗粒制备条件为:温度100℃,pH值为10。采用直接沉淀法Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒能够均匀附着Cu_(2)O表面,达到最佳复合效果。Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料光催化活性高于纯Cu_(2)O,随着Ag_(3)PO_(4)的摩尔百分量的增加,复合光催化剂的催化性能先是增强后逐渐减弱。60%Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O时,催化活性最强,90 min内罗丹明B几乎完全降解。

热处理温度对纳米CoFe_2O_4/SiO_2复合材料结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和M ssbauer效应研究了纳米复合材料结构、晶粒尺寸及磁性。结果表明,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸随着热处理温度的提高而增加,非晶态SiO2的存在有效地抑制了CoFe2O4晶粒的生长。VSM结果表明,样品的比饱和磁化强度和矫顽力随CoFe2O4晶粒尺寸的增加而变大。M ssbauer效应结果表明,随着热处理温度的提高,样品从超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态。

纳米复合材料CoFe_2O_4/SiO_2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了(CoFe2O4)x/(SiO2)1-x纳米复合材料.利用TG/DTA,XRD和Mssbauer效应研究了热处理过程中干凝胶的变化及样品的结构、晶粒尺寸和磁性.结果表明,随着SiO2含量的增加,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸和内磁场逐渐变小,并从磁有序状态转变为超顺磁状态.

桉树遗态Fe_2O_3-Fe_3O_4/C复合材料的制备及其对水中锑(Ⅲ)的吸附研究

以桉树为植物模板,通过氨水浸提、硝酸铁浸渍和马弗炉有氧焙烧等处理制备获取桉树遗态Fe2O3-Fe3O4/C复合材料,借助扫描电镜和X射线衍射分析仪等手段对其进行了结构和性质分析;通过吸附试验研究了初始Sb(Ⅲ)含量、pH、吸附剂投加量以及吸附剂粒径对吸附效果的影响。结果表明,获取的复合材料很好地保留了桉树自身固有的植物本征结构,且Fe2O3和Fe3O4是其主要组成部分,呈现出其对水中Sb(Ⅲ)的良好吸附性能;随着Sb(Ⅲ)初始含量的增加,桉树遗态Fe2O3-Fe3O4/C复合材料对Sb(Ⅲ)的吸附量增大;温度对吸附除Sb(Ⅲ)没有明显影响;初始溶液pH为8时,Sb(Ⅲ)的去除效果最好;适宜吸附剂投加量为0.5 g/50 mL;吸附剂粒径小利于吸附率的提高,但块状材料也显示出良好的吸附性能。

纳米Fe_3O_4与纳米SrO·6Fe_2O_3填充丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能比较

采用共混法制备了NBR/Fe3O4复合材料和NBR/SrO.6Fe2O3复合材料,使用UMT-2MT摩擦磨损试验机和2206型表面粗糙度测量仪对复合材料的摩擦系数和摩擦磨损状况进行了测试.通过扫描电子显微镜与X射线能量色散谱仪对NBR/Fe3O4复合材料的表面微观形貌以及纳米粒子在橡胶中的分布情况进行了探讨.结果表明:2种纳米材料的加入均能够改善NBR的耐磨性,其中NBR/Fe3O4复合材料的耐磨效果更佳.Fe3O4和SrO.6Fe2O32种纳米粒子的最佳添加量均为10%左右(质量分数).纳米Fe3O4粒子的加入使得NBR的摩擦系数与磨损率有较大幅度的减小,而纳米SrO.6Fe2O3在添加量为10%～30%的范围内,随着添加量的加大,摩擦系数与磨损率不断加大.NBR/Fe3O4复合材料在纳米粒子含量10%左右时具有较好的表面结构,且纳米Fe3O4粒子在复合材料中分布较为均匀.

热压制备Ti_3SiC_2/MgAl_2O_4复合材料及其性能研究

采用反应热压烧结法制备Ti3SiC2/MgAl2O4复合材料,研究MgAl2O4含量对该复合材料致密化程度、显微结构以及力学性能的影响。结果表明:MgAl2O4和Ti3SiC2两相之间具有很好的化学相容性;MgAl2O4的引入对该复合材料的烧结致密度影响不明显;MgAl2O4晶粒镶嵌在Ti3SiC2晶粒的层片之间,相互穿错搭接,可以有效地阻止裂纹的扩展;适当的MgAl2O4可以改善复合材料的力学性能,当MgAl2O4的质量分数为20%时,其抗弯强度达到421.4 MPa,当MgAl2O4的质量分数为10%时,其断裂韧性达到4.27 MPa.m1/2。

石墨烯/尖晶石LiMn_2O_4纳米复合材料制备及电化学性能

采用溶胶凝胶法和还原氧化石墨法制备尖晶石LiMn2O4纳米晶和石墨烯纳米片,并采用冷冻干燥法制备了石墨烯/尖晶石LiMn2O4纳米复合材料,利用XRD、SEM、AFM等对其结构及表面形貌进行表征;利用CV、充放电、EIS研究纳米复合材料的电化学性能和电极过程动力学特征。结果表明:纳米LiMn2O4电极材料及其石墨烯掺杂纳米复合材料的放电比容量分别为107.16 mAh.g-1,124.30 mAh.g-1,循环100周后,对应容量保持率为74.31%和96.66%,石墨烯可显著改善尖晶石LiMn2O4电极材料的电化学性能,归结于其良好的导电性。纳米复合材料EIS上感抗的产生与半导体尖晶石LiMn2O4不均匀地分布在石墨烯膜表面所造成局域浓差有关,并提出了感抗产生的模型。

NiZnFe_2O_4包覆铁基软磁复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备的NiZnFe_2O_4作为绝缘剂包覆铁粉来制备铁基软磁复合材料,并研究了NiZnFe_2O_4含量和成型压力对复合材料磁性能的影响。采用SEM,EDX线扫描及元素面分布分析显示在铁粉颗粒表面存在一层均匀的NiZnFe_2O_4包覆层,绝缘包覆层的存在可以有效地提高软磁复合材料的电阻率。实验结果表明,随着NiZnFe_2O_4包覆剂含量的增加,软磁复合材料的复数磁导率实部值逐渐降低,与其他含量的样品相比,NiZnFe_2O_4含量为3%(质量分数,下同)的样品具有最低的复数磁导率虚部值和相对较高的复数磁导率实部值。NiZnFe_2O_4包覆剂的加入,可以大幅降低材料内部的磁损耗,在100kHz时其磁损耗仅为未包覆样品的16.2%。当NiZnFe_2O_4的含量为3%,成型压力为1000MPa时,软磁复合材料的密度达到7.14g/cm^3,饱和磁感应强度为1.47T。

α-Fe_2O_3/Fe_3O_4纳米复合材料的相变化及室温磁性质

为研究纳米α-Fe2O3和Fe3O4在受热过程中的物相变化过程和磁学性质,采用燃烧合成方法制备了含α-Fe2O3和Fe3O4不同尺寸的纳米复合材料.用XRD、TEM、穆斯堡尔谱和振动样品磁强计,表征纳米复合材料相变化过程中的性质.结果表明,低于450℃煅烧的复合材料样品中含有一定量的超顺磁相,该相影响着此温度以下煅烧得到的纳米复合材料的磁性质,晶粒尺寸在该温度附近也具有临界现象;复合材料中存在的超顺磁相是超细颗粒尺寸α-Fe2O3和Fe3O4的贡献;当复合材料中的超顺磁相消失后,随煅烧温度提高在复合材料中α-Fe2O3的质量分数不断增加,而Fe3O4的质量分数不断降低直至消失.

核壳结构Fe_3O_4@TiO_2磁性纳米复合材料的制备及性能表征

利用热分解油酸铁复合物得到油相Fe_3O_4磁性纳米粒子,以冰醋酸、钛酸四异丙酯和乙醇组成混合溶液,采用水热仿生合成法制备Fe_3O_4@TiO_2核壳结构磁性纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO_2在Fe_3O_4颗粒表面进行了有效的包覆,形成了良好的包覆层,产品分散性好、结晶度高、形态稳定、磁性良好,为其在环境保护、生物、光催化等诸多领域的潜在应用提供了有利条件。

共沉淀法制备(Ni,Zn)Fe_2O_4纳米复合材料及其特性研究

以FeSO4·7H2O、NiSO4·6H2O和ZnSO4·7H2O为原料,通过共沉淀法先制备出晶粒细小的碱式碳酸盐前驱体,在不同的温度下焙烧1h,制备出(Ni,Zn)Fe2O4纳米晶复合材料,利用XRD和TEM等方法对样品进行了分析表征;并考察了其气敏特性和红外吸收性能。结果表明:(Ni,Zn)Fe2O4在500℃下开始固相反应并结晶成为纳米晶体,在800℃下晶粒尺寸约为50nm。

兼具电磁性能的PANI/ZnFe_2O_4纳米复合材料的制备

运用改进的溶胶凝胶-原位聚合法制备出了兼具电、磁性能的PANI/ZnFe2O4纳米复合材料,借助TEM、XRD、FTIR、四探针电导率仪和VSM(振动样品磁强计)等技术研究了复合材料的结构及其电磁性能。结果表明,通过该法可以实现ZnFe2O4与PANI的有机复合,制得纳米尺寸的、ZnFe2O4与PANI相间以化学键结合的纳米复合材料;复合材料兼具电、磁性能,其导电率随ZnFe2O4含量增加而降低,饱和磁化强度随之而升高,复合物的矫顽力在所研究的含量范围内均较纯ZnFe2O4大,且随ZnFe2O4含量的增加呈先升高后降低的变化趋势。此外,对ZnFe2O4进行HNO3预处理可以有效改善复合材料的电磁性能。

Cu-Sn-P-LiMn_2O_4纳米复合材料镀层的XPS和AES研究

采用化学复合镀技术,在Q235碳钢片表面制备了Cu-Sn-P-LiMn2O4纳米复合材料镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察外貌;称重法测定厚度;通过5%NaCl溶液、1%H2S气体加速腐蚀试验、抗粘性试验及室温氧化试验等多种手段测定其性能。用X-射线光电子能谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES)测定其价态及组成。结果表明:Cu-Sn-P-LiMn2O4纳米复合材料镀层的性能优于Cu-Sn-P合金镀层,复合材料镀层的原子个数百分组成约为(%):Cu80.00,P4.50,O6.00,Sn1.50,C3.50,Li1.50,Mn3.00。Cu-Sn-P-LiMn2O4占镀层的96.50%。

桉树遗态Fe2O3/Fe3O4/C复合材料吸附Sb(Ⅲ)的动力学和热力学研究

以制备获得的桉树遗态Fe2O3/Fe3O4/C复合材料为吸附剂,研究了Sb(Ⅲ )不同初始质量浓度和不同温度下,其对模拟废水中Sb(Ⅲ)的静态吸附特征。结果表明,初始质量浓度为5、10和50 mg/L Sb(Ⅲ)的吸附动力学曲线有相同的变化趋势,但吸附平衡时间随初始浓度的增大而提高;4种动力学模型的拟合和回归分析显示,遗态材料对Sb(Ⅲ)的吸附动力学特征很好地遵循准2级动力学模型(R2>0.99);在25、35、45℃试验条件下,遗态材料对Sb(Ⅲ)的吸附量均随着溶液平衡浓度的增加而增加,但随温度升高呈下降趋势,遗态材料对Sb(Ⅲ)的等温吸附更适合用Freundlich等温模型拟合(R2>0.97)。

聚苯胺/CoFe2O4纳米复合材料的电磁性能研究

采用原位聚合法制备了具有电磁功能的聚苯胺/CoFe2O4纳米复合材料,利用TEM、XRDI、R、VSM等技术对其形貌、结构及其电磁性能进行了研究。结果表明：尺寸为25 nm左右的CoFe2O4磁性微粒被聚苯胺完全包覆,导电聚苯胺（PANI）与CoFe2O4之间存在化学键合作用;复合材料同时具有优良的电性能和磁性能,其电导率随CoFe2O4含量的增加而降低,饱和磁化强度却随之增加,而矫顽力则在101-131Oe范围内变化,且均高于纯CoFe2O4的矫顽力。

CoFe_2O_4/SiO_2纳米复合材料的制备及其磁性

采用溶胶-凝胶法制备(CoFe2O4)x/(SiO2)1-x纳米复合材料.利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究样品结构、晶粒尺寸及磁性.结果表明,随SiO2含量增加,样品的晶粒尺寸减小,比饱和磁化强度和矫顽力降低.

复合材料Al/Al_4C_3/Al_2O_3的组织结构与力学性能

采用机械合金化（ＭＡ）球磨和热压烧结工艺制备了复合材料Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３／Ａｌ２Ｏ３，对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明，发育良好的Ａｌ４Ｃ３棒状单晶体和等轴状γＡｌ２Ｏ３均匀分布在铝晶界或晶粒内部，二者体积含量约为６６ｖ％。Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３和Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３界面洁净，为直接的原子结合，但不存在确定的位向关系。复合材料的室温、高温强度及刚度比粉末冶金纯铝（Ｐ／ＭＡｌ）显著提高。

Fe_3O_4/TiO_2纳米磁性复合材料的直接包覆制备与表征

将纳米TiO2胶体直接吸附包覆在磁性Fe3O4表面制备了Fe3O4/TiO2纳米磁性复合材料,采用XRD、XPS、SEM、FT-IR和磁性材料综合物性测量系统(PPMS)等对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明:该复合材料的最佳制备条件为搅拌时间2h,搅拌转速350r·min-1;由于静电作用,纳米TiO2对磁性Fe3O4具有良好的包覆效果,所得复合材料粒子为球形颗粒,且具有良好的单分散性,平均粒径约为56nm,复合材料的饱和磁化强度为3.5A·m2·kg-1,矫顽力为1 750A·m-1。

溶胶-凝胶法制备CoFe_2O_4/SiO_2复合材料及其磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了CoFe2O4/SiO2纳米复合材料,利用X射线衍射,透射电镜以及傅立叶变换红外吸收光谱分析了该复合材料的结构、形貌及形成机理,并在室温下用振动样品磁强计测量了复合材料的磁滞回线.实验结果表明:当煅烧温度不超过1 250℃时,复合材料中的球型CoFe2O4纳米晶镶嵌在非晶SiO2基体中,纳米晶的平均尺寸从煅烧温度850℃时的5 nm缓慢增大到1 250℃时的35 nm;当煅烧温度升高到1 300℃时,SiO2的晶化导致了CoFe2O4纳米晶的严重团聚,CoFe2O4纳米颗粒的平均尺寸迅速增大到83 nm,CoFe2O4的晶体结构有所改变,饱和磁化强度急剧增大,矫顽力和剩磁比则显著下降.并且在1 250℃时,复合材料的矫顽力和剩磁比均达到最大值,分别为1.61 kOe和0.91.在850℃时,复合材料表现超顺磁性.