Pickering乳液自组装CL-20/n-Al/F2605复合空心微球的制备与性能

高能量、高爆热的六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/Al复合物由于自身的高感度而限制了在炸药领域的广泛应用。为制备高能量和高安全性的CL-20/Al含能复合材料,采用Pickering乳液法制备了空心球形CL-20/n-Al/F2605(氟橡胶)复合物,并对Pickering乳液稳定性、复合物表面结构、热分解、燃烧及安全性能进行了分析。结果显示:当2 mL乙酸乙酯中溶解的CL-20固体质量为0.10~0.14 g、油水质量比在1:5~1:7之间、超声时间小于30 min、静置时间小于120 min时,形成的乳液稳定性好。该复合物表面结构粗糙,中位径d_(50)为73.17μm,各组分复合均匀。复合物的热分解峰温和活化能分别为236.7℃、164.6 kJ/mol,n-Al和F2605降低了CL-20分解过程中21.2%的活化能。复合物平均线性燃速为7.14 cm/s;特性落高H_(50)为39.5 cm,和原料CL-20相比提升了26.5 cm,安全性能得到提高。

纳米AlN改性对干式变压器环氧树脂绝缘性能的影响

聚合物纳米复合材料因其优良的电气绝缘性能在电介质绝缘领域得到了广泛应用。为了获得性能优良的环氧树脂绝缘材料,将采用硅烷偶联剂进行表面处理后的纳米Al N颗粒加入环氧树脂绝缘材料中,采用溶液共混法制备了Al N质量分数分别为0%、0.5%、1%、3%、5%、7%的Al N/环氧树脂复合材料,研究了不同Al N质量分数对Al N/环氧树脂复合材料绝缘性能的影响。结果表明,树脂基体和Al N填料之间实现了有效的结合,提高了环氧树脂的热稳定性;Al N的加入一定程度上减小了复合材料的体积电阻率,并且增大了复合材料的介质损耗因数,但对复合材料电气绝缘性能的影响较小;当纳米Al N颗粒质量分数为3%时,Al N/环氧树脂复合材料的交流击穿电场强度最大。因此,添加适量纳米Al N颗粒能够提高干式变压器环氧树脂的电气绝缘性能。

VN/(Ti,Al)N纳米多层膜的共格生长与超硬效应

采用反应磁控溅射技术制备了一系列具有不同调制周期的VN/(Ti,Al)N纳米多层膜.利用高分辨透射电子显微镜、X-射线衍射仪和微力学探针表征了纳米多层膜的微结构和力学性能,从而研究其微结构与力学性能之间的关系.结果表明,小调制周期时,VN/(Ti,Al)N纳米多层膜沿薄膜生长方向呈现出具有面心立方(111)晶面择优取向的共格外延生长结构.由于存在晶格错配,在共格界面作用下,VN和(Ti,Al)N调制层分别受到拉、压应力,在多层膜中产生以调制周期为周期的交变应力场.这种应力场大大阻碍了薄膜中位错穿过界面的运动,从而导致薄膜产生硬度和弹性模量异常升高的超硬效应,并在调制周期为5.6 nm时,达到硬度和弹性模量的最高值38.4GPa和421 GPa.进一步增加调制周期,两调制层之间产生非共格界面,破坏了薄膜中的交变应力场,薄膜的硬度和弹性模量也随之降低.

硝化壳聚糖/n⁃Al复合材料的共振制备和燃烧特性

为有效缓解纳米铝粉(n⁃Al)颗粒团聚并改善其燃烧性能,利用具有蜂窝状网络结构且高能低感的硝化壳聚糖(NCh)为包覆剂,通过声共振法制备了结构均匀的二元纳米复合材料NCh/n⁃Al,同时采用XRD、SEM、TEM和激光点火研究了其形貌结构和燃烧性能,并与硝化棉(NC)/n⁃Al复合材料进行了对比。结果表明,制备的NCh/n⁃Al复合材料形貌均匀、分散性良好;相比于n⁃Al及NC/n⁃Al,NCh/n⁃Al点火延迟时间分别缩短了6和20 ms,火焰面积增大了近1倍;NCh/n⁃Al的燃烧更加充分,残渣主要包括Al_(2)O_(3)和极少量未燃烧的Al及碳渣,且粒径明显较小。

静电喷雾法制备n-Al/PVDF复合粒子及其放热性能研究

采用静电喷雾法制备核壳结构纳米铝粉/聚偏二氟乙烯(n-Al/PVDF)复合粒子。为优化制备参数,设计了正交试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)等设备研究了静电喷雾过程中针头内径、推进速率、输出电压、接收距离等4种因素对制备的复合粒子形貌和放热性能的影响。结果表明:在0.51mm针头内径,1mL/h推进速率,10cm接收距离,12kV输出电压条件下制备的复合粒子形貌最为规整,平均粒径为75nm,与原料n-Al颗粒基本一致;PVDF包覆层厚度均匀,平均厚度为5nm。DSC测试结果显示,按此条件制备的样品在惰性气氛及空气气氛条件下放热量最大,且均大于其他条件下制备的样品,PVDF包覆层能够显著改善n-Al粉末能量释放效率,使铝粉反应更完全。

High temperature oxidation behavior of (Ti, Al)N coating deposited by arc ion plating

(Ti, Al)N gradient nano-coating was deposited on the surface of 1Cr11Ni2W2MoV stainless steel by the MTP-8-800 arc ion plating equipment. And the oxidation performance at high temperature for 500h was tested under the condition of the surrounding air temperature 700℃. The test results show that, because of the structural features of the （Ti, Al）N coating, the coating becomes the compact and continuous Al2O3 film, which can protect the basis material effectively in the process of the high temperature oxidizing. The oxidation kinetics of the coating accord with parabolic law.

TiN/AlTiN纳米多层涂层组织与性能的研究

采用阴极弧蒸发涂层工艺在硬质合金基体上沉积了TiN/AlTiN纳米多层涂层。利用光学显微镜、SEM、XRD、显微硬度计和划痕测试仪、纳米压痕仪,分析了涂层的组织形貌、纳米调制周期、化学成分、物相组成、结合强度和硬度,并对涂层硬质合金刀片进行了铣削合金钢的切削性能测试。研究结果表明:TiN/AlTiN纳米多层涂层具有致密的柱状晶结构,保留了AlTiN单层涂层的(200)择优取向。大尺寸熔滴Ti含量高、小尺寸熔滴Al含量高,涂层中Al含量低于靶材。调制周期为18.4 nm的TiN/AlTiN纳米多层涂层具有良好的结合强度(>100 N)和高的硬度(28.2 GPa)。相同涂层厚度的情况下,TiN/AlTiN纳米多层涂层具有比同类单层涂层更高的耐磨性,表现出更好的切削性能。

Ti-Si-Al-N纳米复合膜的组织与性能

采用磁控反应溅射法制备了一系列Al含量不同的Ti-Si-Al-N纳米复合薄膜,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及配套能量色散谱仪研究了Al含量对薄膜组织结构、硬度及高温抗氧化性的影响。结果表明:Ti-Si-Al-N薄膜点阵常数随Al含量的增加呈下降趋势;Al含量增加到6.48at%时出现h-AlN相,此时薄膜具有最高的硬度,约33GPa;薄膜的抗氧化温度提高到约900℃,但Al含量较高易导致薄膜晶粒在高温下长大。

卟啉纳米材料制备及在可视化传感器中的应用

在水/油体系中,利用表面活性剂辅助自组装制备出5,10,15,20-四苯基卟啉锌(ZnTPP)和5,10,15,20-四苯基卟啉钴(CoTPP)纳米材料,改变陈化时间制备多种形貌卟啉纳米材料,如纳米球、纳米棒和纳米片等。利用紫外-可见光谱和荧光光谱分析两种卟啉纳米材料的光学性质,ZnTPP纳米材料的荧光强度是其单体的4.5倍,具有良好光敏性。基于两种卟啉纳米材料构建可视化阵列芯片对挥发性气体己醛检测,卟啉纳米的响应度是它们单体的2倍。