添加改性纳米碳和碳化硅颗粒对芒硝相变材料吸光、透光性能的影响

【目的】研究改性纳米碳颗粒和碳化硅颗粒对芒硝相变复合材料吸光性能和透光性能的影响。【方法】改性纳米碳粉和改性纳米碳化硅粉与芒硝相变材料结合,制备纳米颗粒芒硝复合相变材料,讨论不同波长对复合相变材料吸光、透光性和分散稳定性的影响;分散稳定性利用鞘流法图像仪对纳米颗粒进行分析,稳定性通过在50℃和室温下进行7 d静置后观察确定;采用积分反射仪分析相变材料吸光、透光性。【结果】鞘流法图像分析发现,改性纳米碳粉和改性纳米碳化硅粉形貌结构基本无变化且没有团聚现象,静置观察发现没有出现纳米颗粒分层和团聚现象;添加质量分数分别为0.1%、 0.5%、 1.0%的改性碳粉后,相变材料对紫外光的平均吸光度提高20%-35%,可见光的平均透过率下降26%-35%,红外光(波长为800-1 500 nm)的透光率下降10%-42%;分别添加相同质量分数的改性碳化硅后,相变材料对紫外光的平均吸光度提高22%-26.6%,可见光的平均透过率下降20%-29%,红外光(波长为1 500-2 700 nm)的透光率提高8%-29%。【结论】改性纳米颗粒在芒硝基相变材料中具有良好的分散性和稳定性;通过在传统芒硝基相变材料基础上添加不同含量的改性纳米颗粒,获得的纳米颗粒芒硝基相变材料对不同波长光的吸光率和透光率的基础性数据,为高性能纳米颗粒芒硝相变材料快速光热响应的研究打下基础。

常温干燥法制备纳米炭粉

以煤焦油沥青为原料,浓硫酸和浓硝酸为氧化剂,利用溶胶-凝胶方法制备水性中间相沥青.将水性中间相沥青溶解于氨水中得到水相炭基凝胶,经过乙醇与水交换后进行常温干燥和热处理制备纳米炭粉.利用FT-IR光谱、TG、XRD和TEM等分析手段对水性中间相沥青、纳米炭原粉以及纳米炭粉进行了表征.结果表明:采用常温干燥方法制备纳米炭粉是可行的,制得的纳米炭粉粒度均匀、规则,形状近似于球形,平均粒径为20 nm左右,其炭结构为无序的乱层石墨结构.在沥青与混酸氧化过程中,主要发生硝化、氧化、磺化反应;纳米炭原粉的热解过程分为脱醇脱水、预热解、强烈热分解和结构重排等四个阶段.

纳米碳粉改性苯并噁嗪树脂性能研究

文摘为了适应苯并噁嗪树脂在高性能领域的应用,采用纳米碳粉对其进行了改性研究。结果表明,纳米碳粉对苯并噁嗪树脂的固化有催化作用,降低了苯并噁嗪树脂的固化特征温度,在一定程度上克服了苯并噁嗪树脂高温固化的不足;同时,纳米碳粉的加入,提高了苯并噁嗪树脂的弯曲性能与压缩性能,起到了增强增韧树脂的效果。

水相炭基溶胶-凝胶法制备纳米炭粉的研究

以高温煤焦油沥青为炭源 ,经浓硝酸和浓硫酸混合物在 30℃氧化制备出较高收率的水性中间相沥青。将水性中间相沥青溶于氨水溶液得到水相炭基凝胶 ,经过乙醇与水直接交换后超临界干燥和热处理制备出颗粒分布均匀、平均尺寸在 10nm左右的无定型碳纳米粉。并采用透射电子显微镜、傅立叶红外光谱、热重、物理吸附、X

Fe/C复合纳米炭粉的制备及其磁学性能研究

以高温煤焦油沥青为原料,以体积比7∶3的浓硫酸和浓硝酸混合酸为氧化剂,制备水性中间相沥青;采用溶胶-凝胶法先形成碳基溶胶,加入FeCl3后进一步形成复合Fe/C凝胶;凝胶经醇水交换、常温干燥和900℃炭化制备出Fe/C复合磁性纳米炭粉。利用FT-IR、XRD、TG和TEM等对水性中间相沥青、磁性纳米炭原粉以及磁性纳米炭粉进行表征。结果表明:采用溶胶-凝胶和常温干燥的方法可以制备出粒度均匀、形状近似于椭圆形的Fe/C复合磁性纳米炭;其磁性纳米炭粉的平均粒径约5 nm,以聚集成粒度为20 nm～30 nm的团聚体形式存在。磁性纳米炭粉中的碳以无定型结构的形式存在,Fe元素以α-Fe、Fe2O3和Fe3C的形式存在,Fe/C复合磁性纳米炭粉具有软磁性和较高的磁响应性。

纳米炭粉改性炭布/苯并噁嗪复合材料性能研究

研究了纳米炭粉对炭布/苯并噁嗪复合材料层间性能和烧蚀性能的影响。结果表明,当纳米炭粉含量为5%时,炭布/苯并噁嗪复合材料的层间剪切强度提高26%达到30.3MPa,氧-乙炔线烧蚀率降低23%为0.0154mm/s。700℃高温处理后,改性后的复合材料有着较高的强度保留率。

用特殊液相沉淀法制备纳米碳酸锶

根据反应胶粒析出机理及实验原理, 采用快速高强度机械混合沉淀法, 并控制溶液最终pH≥10, 让沉淀爆发性快速生成, 然后用NH4OH、NH4HCO3 清洗液过滤, 洗涤, 制备了碳酸锶纳米粉体, 经TEM和XRD表征, 获得的碳酸锶纳米粉体平均粒径为29 3 nm, 分散性良好, 晶型为斜方晶系。

纳米炭粉改性苯并噁嗪树脂烧蚀性能研究

为进一步提高苯并噁嗪树脂的烧蚀性能,采用纳米炭粉对其进行了改性研究。采用透射电镜(TEM)和场发射电子显微镜(SEI)观察了纳米炭粉在苯并噁嗪树脂的中的分散状态;通过热失重分析研究了纳米炭粉质量分数对苯并噁嗪树脂残炭率的影响并测试了烧蚀性能;同时采用X-射线衍射法(XRD)对炭层结构进行了分析。结果表明,质量分数为10%纳米炭粉的改性苯并噁嗪800℃残炭率可达到63.6%,该体系700℃炭化后的压缩强度为纯树脂的3.8倍。改性后的苯并噁嗪树脂炭化层结构致密,裂纹小,石墨化度与炭结构的有序度大大提升,最终使树脂的耐烧蚀性能与抗热震性获得改善。

碳辅助氢还原制备纳米钨粉的工艺及机理

以偏钨酸铵和葡萄糖为原料,采用碳辅助氢气还原的方法制备出纳米W粉,并研究W、C摩尔比和还原工艺对W粉的平均粒度和残碳量的影响。结果表明:还原产物、W粉的平均粒度和残C量与还原温度和W、C摩尔比密切相关,而当还原时间超过1 h后,还原时间对W粉的平均粒度和残C量没有明显的影响。还原产物决定于还原温度,W、C摩尔比为1:2.6的前驱体在700、750、800℃还原以后得到的产物分别为W+WO_2、W+W_2C+WC和W。W粉的粒度随着W、C摩尔比由1:2.0增加到1:3.0而由98 nm减小到42 nm,但W粉的残C量在W、C摩尔比小于1:2.6时都在0.05%(质量分数)以下,W、C摩尔比继续增加时,W粉的残C量显著增加。W、C摩尔比为1:2.6的原料经800℃还原1 h后得到无明显团聚的W粉,其平均粒度为46 nm,残C量为0.05%(质量分数)。

电爆炸法制备纳米粉体材料的研究进展

电爆炸方法是制备高纯度纳米粉体材料的新技术,具有能量转化率高、工艺参数调整方便、通用性强的特征。本文分析了电爆炸制备纳米粉体材料的机制,并对近年来国内外在电爆炸法制备纳米粉体材料技术方面的研究进行了评述。在制备非金属纳米材料方面重点阐述了电爆炸法在制备碳纳米材料方面的研究进展,提出了进一步研究的建议。

纳米碳管增强纯铝基复合材料的制备及性能

将采用电弧放电法制备的未纯化和纯化的CNTs作为增强体与纯铝粉混合,用粉末冶金法成功制备了1%纳米碳管增强铝基复合材料。力学性能测试表明,未经纯化的纳米碳管对基体增强效果甚小;而纯化的纳米碳管增强效果较为明显,1%纯化纳米碳管增强铝基复合材料力学性能高于10%微米碳化硅强化铝基复合材料,证实添加的纯化纳米碳管对铝基体有良好的强化效果。

纳米碳粉和碳管对大肠杆菌抗紫外伤害的研究

[目的]研究碳纳米材料在紫外条件下对微生物细胞的生物学效应。[方法]以pUC19质粒的大肠杆菌(E.coli)为材料,研究多壁纳米碳管、纳米碳粉在不同紫外强度下对微生物存活率的影响。[结果]通过不同时间的紫外照射试验表明,加入纳米碳管可以有效增加存活菌落数目,而加入纳米碳粉也能提高微生物的存活率。[结论]碳纳米材料能够提高微生物在紫外条件下的生存率。

碳纳米管和碳纳米粉复合材料的物理性能研究(英文)

利用电阻仪及自制的波导管,分别测试了不同含量的碳纳米管和碳纳米粉复合材料的导电性能和电磁波的屏蔽效能.结果表明,复合材料的导电性能和其对电磁波的屏蔽效能与复合材料中导电材料的含量密切相关,且碳纳米管和碳纳米粉的加入量存在一临界阈值.并且复合材料中碳纳米管加入量的临界阈值远远低于碳纳米粉的临界阈值.

反相微乳液碳吸附耦合法制备氧化钇稳定四方氧化锆纳米粉体及表征

采用反相微乳液和碳吸附法制备了氧化钇稳定四方氧化锆纳米粉体,探讨了碳黑的加入量对粉体比表面积的影响,得到最佳的碳黑量。分别采用XRD、TEM、BET和TG分析了不同温度下煅烧所得粉体的物相、颗粒度和比表面积以及前驱体热分解特性。实验结果表明,经700℃焙烧后制得了分散性好的四方相ZrO2纳米粉体,比表面积为97.4m2/g,平均粒径为9nm。

纳米碳酸钙的合成方法

纳米碳酸钙的合成方法有多种，主要采用液相法，根据反应机理的不同又可将其划分为三种反应系统：Ｃａ（ＯＨ）２－Ｈ２Ｏ－ＣＯ２反应系统、Ｃａ２＋－Ｈ２Ｏ－ＣＯ３２－反应系统和Ｃａ２＋－Ｒ－ＣＯ３２－反应系统（Ｒ为有机介质），并对每种反应系统的特点、机理、控制因素等进行了分析。

碳吸附沉淀法制备氧化钇稳定氧化锆纳米粉末研究

针对纳米粉末制备过程中团聚问题,研究了碳吸附对氨水沉淀法制备的纳米ZrO2(Y2O3)粉末的物相、粒径、比表面积、前驱体热分解特性以及碳黑的加入量对粉末比表面积的影响。结果表明,采用碳吸附沉淀法可以减少在高温条件下ZrO2晶粒增大,制得粒径小、团聚强度低的氧化钇稳定四方氧化锆纳米粉末。经700℃焙烧后制得分散性好的四方相ZrO2纳米粉末,比表面积为101.2m2/g,平均粒径为8nm。

反相微乳液和碳吸附耦合法制备Y_2O_3纳米粉体及表征

采用反相微乳液和碳吸附法制备了氧化钇纳米粉体,探讨了碳黑的加入量对粉体比表面积的影响,得到最佳的碳黑量。分别采用XRD、TEM、BET和TG分析了不同温度下煅烧所得粉体的物相、颗粒度、分散性和比表面积以及前驱体热分解特性。实验结果表明,700℃焙烧的粉体呈现良好的分散状态,比表面积为89.5m2.g-1,平均颗粒直径为10nm,随着烧结温度的升高,粉体的粒径逐渐增大。

催化反应制备碳化硅纳米粉体的密度泛函理论计算及实验研究

以Si_(55),Si_(43)M_(12)和Si_(37)M_(18)(M=Fe,Co或Ni)团簇为模型,采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe,Co及Ni纳米团簇催化硅粉转化为SiC的机理.计算结果表明,Fe,Co及Ni纳米催化剂先与Si形成合金,拉长并弱化Si—Si键的强度,起到活化Si粉的作用;合金的形成有利于C原子的吸附及Si原子和C原子间的反应;Fe的催化能力强于Co和Ni.在此基础上,以Si粉和酚醛树脂为原料,以Fe,Co及Ni硝酸盐为催化剂前驱体,通过微波加热反应制备了3C-SiC纳米粉体.研究了催化剂种类、反应温度、催化剂用量和反应时间等对制备3C-SiC纳米粉体的影响.结果表明,催化剂Fe,Co和Ni的加入均可显著降低3C-SiC的合成温度.当以2.0%(质量分数)的Fe为催化剂时,Si粉在1100℃下反应30 min后即可全部转化为3C-SiC纳米粉体;而在相同条件下,无催化剂时Si粉的完全转化温度为1250℃;Fe的催化效果优于Co和Ni,与DFT计算结果吻合.

纳米碳酸钙和橡胶粉复合改性沥青性能研究

探讨在橡胶沥青中掺入纳米碳酸钙和助剂制备复合改性沥青,助剂有效地解决了二者相容问题,使其混溶成均匀稳定的结构体系。在橡胶粉含量为15%的橡胶沥青中掺入5%纳米碳酸钙效果最佳,其软化点可由未掺时的58.4℃升至65.3℃,针入度和延度稍有下降,其高温性能和水稳性有明显改善,动稳定度较传统橡胶沥青提高40%,研究表明,纳米碳酸钙可以改善沥青混合料的综合路用性能。

氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的氨解和纳米VN的制备

氮化钒(VN)具有十分高的热、化学稳定性和强的机械性能,用于切削工具和结构材料[1,2].VN作为催化剂,具有高催化活性、高选择性、良好的稳定性和抗中毒性能[3,4]:其催化行为类似Pt、Pd和Rh,是这些稀贵金属的经济的代用物[5].