NiO/In2O3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用水热法结合水浴法制备出了NiO/In2O3纳米复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等对其微观形貌和晶相进行表征分析。表征结果表明,制备所得In2O3纳米微球直径为200~300 nm,其表面均匀包覆厚度约为20 nm的NiO纳米片。气敏测试结果表明,基于NiO/In2O3异质结纳米复合材料的气体传感器对甲醛的最佳工作温度为220℃;在最佳工作温度下,对浓度为1×10^-5的甲醛气体响应可达到20,响应/恢复时间分别为4 s/16 s,且具有较好的重复性和选择性。最后,对分级结构及p-n异质结对其气敏机理进行了探讨。

沉淀转化法制备的纳米Ni(OH)_2-C复合材料的结构和电化学性能

研究了用沉淀转化法、通过掺钴和纳米炭材料制备的Ni(OH)2-C和Ni0.96Co0.04(OH)2- C纳米复合材料的结构和电化学性能. Ni(OH)2-C和Ni0.96Co0.04(OH)2-C都是β-Ni(OH)2 晶体结构. Ni(OH)2电化学性能主要与其晶体粒径、晶体结构和导电性有关.掺入纳米导电 炭黑,可以改善Ni(OH)2的电化学性能.掺入纺锤形颗粒的SPC比片状颗粒:HGC炭黑较明 显改善Ni(OH)2的电化学性能.掺入高比表面积活性炭,不能改善Ni(OH)2电化学性能.掺 杂Co可以提高倍率放电能力和可逆性.掺杂Co和炭的Ni0.96Co0.04(OH)2-C复合材料,具有 高比容量.

TiC_x/Ni_3Al复合材料相界面显微结构及界面纳米硬度与弹性模量分布

采用SEM,EDS等对融渗工艺制备的C/Ti比x分别为0.6、0.7、0.8和0.9的四种不同TiCx/Ni3Al复合材料进行了研究,证实Ti元素向金属相存在较强的扩散,而Ni和Al元素几乎没有向陶瓷相中扩散,扩散的结果形成了两相界面之间直接的原子结合,增加了复合材料相界面结合的强度和韧性.利用纳米压痕技术研究了复合材料相界面附近的纳米硬度H和弹性模量E,二者在相界面附近均呈连续梯度分布特征,并且TiC0.7/Ni3Al复合材料在界面处具有较高的纳米硬度值.

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。

Ni-P-TiO_2(ZrO_2)纳米复合材料镀层性质及工艺优化

制备了N i-P-ZrO2和N i-P-TiO2纳米复合材料镀层,研究了温度、络合剂等对A3钢片上N i-P-ZrO2和N i-P-TiO2纳米复合材料镀层的影响。用扫描电子显微镜(SEM)观察外貌;称重法测定厚度;通过10%NaC l溶液测定其耐腐蚀性;GB5935-86标准贴滤纸法测定其孔隙率;MH-3显微硬度仪测定其硬度。结果表明:在所选条件下,可得光亮、致密、耐腐蚀性、硬度强于A3钢、N i-P镀层的纳米复合材料镀层。N i-P-ZrO2和N i-P-TiO2镀层的腐蚀速率分别为0.0247、0.0322g/(m2.h)。

纳米Ni对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

在烧结温度为1400℃、升温速率为20℃/min、保温时间为60 min的工艺条件下,采用真空热压烧结技术制备Ti/Al2O3金属陶瓷复合材料。研究掺加纳米Ni对材料力学性能的影响及强韧化机理。结果表明,纳米Ni的添加可以有效抑制Ti-Al2O3之间的界面反应,提高材料的力学性能,改善材料的物相组分;当掺入Ni的体积分数为3%时,材料的致密度为98.91%,弯曲强度为384.27 MPa、断裂韧性为8.02 MPa·m1/2、显微硬度为16.16 GPa。

电沉积ZrO2/Ni纳米复合材料低温高应变速率超塑性的研究

采用电沉积方法制备了平均晶粒尺寸为45nm的ZrO2/Ni复合材料,并通过拉伸和胀形试验对该材料的超塑性能进行了研究。拉伸试验结果表明：材料在温度为420-500℃,应变速率为8.33×10^-4s^-1 -1.67×10^-2s^-1时均获得了高于200%的延伸率。在温度为450℃和应变速率为1.67×10^-3s^-1时,得到最大延伸率605%。用扫描电镜SEM对拉伸前后试件的显微组织进行了观察,发现晶粒在温度的作用下明显长大。采用内径5 mm的凹模对ZrO2/Ni复合材料进行超塑胀形试验,在温度为420-500℃获得高径比H/d高于0.5的胀形件,说明该材料具有良好的超塑性能。

冷冻煅烧法制备NiO/Ni复合材料及电容性能研究

首次采用冷冻煅烧法制备NiO/Ni纳米复合材料,重点考察不同冷冻温度对该复合材料的结构形貌及电容性能的影响。结果表明:随着冷冻温度的降低,结晶过冷度增大,材料的粒径不断减小并且趋于均匀化,比表面积单调增大。当冷冻温度为-20℃时,材料平均粒径为20~50 nm,比表面积达到337.6 m^2/g。同时,纳米Ni单质的引入也增强了材料的导电性能,当电流密度为1 A/g时,其比电容达到820 F/g,所制得NiO/Ni纳米复合材料具有优异的电化学性能。该方法大大降低了材料制备的能耗,为NiO/Ni纳米复合材料的制备方法提供新的思路。

双脉冲工作时间对Ni-W-P/CeO_2-SiO_2纳米复合材料电沉积的影响

通过Ni,W,P与CeO2,SiO2纳米颗粒的双脉冲电沉积,在普通碳钢表面制备了Ni-W-P/CeO2-SiO2纳米复合材料沉积层。在正、反向脉冲占空比(10%,30%)和正、反向脉冲平均电流密度(15.0,1.5A/dm2)恒定下,研究了正、反向脉冲时间对纳米复合材料电沉积的影响。采用能谱、硬度测试和扫描电镜等方法,对纳米复合材料沉积层的化学组成、沉积速率、显微硬度和表面形貌进行了表征。结果表明:当正、反向脉冲时间分别控制在300ms和40ms时,Ni-W-P基质金属轮廓清晰,晶粒细小而均匀,CeO2和SiO2纳米颗粒在基质金属中均匀弥散分布;沉积层的化学组成(质量分数)为:70.89%Ni,9.89%W,8.59%P,7.35%CeO2,2.81%SiO2;沉积速率为45.1μm/h,显微硬度为706HV。

Al_(91)Ni_7Y_2纳米非晶复合材料晶化的研究

利用差示扫描量热 (DSC)、透射电镜 (TEM)和 X射线衍射 (XRD)技术对快速凝固 Al91 Ni7Y2 合金条带急冷态和不同温度退火态的晶化行为及显微结构演化进行了研究。结果表明 :急冷态的 Al91 Ni7Y2 合金为部分 Al粒子均匀分布在非晶基底上的复合材料。从急冷态到高温平衡态有三阶段晶化过程 ,对所有的晶化温度和晶化相的测量表明 ,DSC曲线上第一个峰的初始和峰值温度分别为 2 40℃和 2 6 7℃ (在加热速率为 10℃ /min条件下 ) 。

Ni/TiO_2纳米复合材料的微结构、发光与吸波性能

采用机械化学法制备了 Ni/TiO2纳米复合材料,并对制备态样品在100和200℃退火30 min.样品均由六角形结构的金红石 TiO2和面心立方结构的Ni组成.随着退火温度的增加,Ni 和 TiO2的晶粒尺寸都有所增加,与此同时内应力释放使矫顽力减少.退火使TiO2的本征发光峰、自由激子、束缚激子和氧缺陷引起的发光峰都发生蓝移,这被归结为能带结构的畸变.100℃退火样品呈现多重非线性介电共振和强烈的自然共振现象,当样品厚度为1．9 mm 时,在17．5 GHz 处最佳反射损耗（RL）值为-29．6 dB,且在此厚度下,超过-10 dB 的频宽几乎覆盖了 Ku 波段（12．4-18 GHz）；另外,厚度在8-10 mm 范围内,超过-10 dB 的频宽几乎覆盖了整个 X 波段（8-12 GHz）.该体系优异的电磁波吸收性能来自于样品中的多重非线性介电共振、自然共振和良好的电磁匹配.

电沉积Ni/Si3N4(W)纳米复合材料的力学性能与超塑性研究

采用复合电沉积技术制备了Ni/Si3N4 (w) 纳米复合材料,并对其力学性能和超塑性能进行了研究.室温拉伸和硬度试验表明,适量的加入Si3N4晶须能够提高复合材料的拉伸强度和显微硬度.首次研究了电沉积制备的Ni/Si3N4 (w)复合材料的单向超塑拉伸性能,结果表明,制备的复合材料具有低温超塑性和高应变速率超塑性,在440℃和应变速率为1×10-2s-1时,获得了最大延伸率635%.采用SEM和TEM对超塑前后试件的显微结构进行了表征.超塑成形后晶粒长大并拉长,组织中出现大量的孪晶和位错,表明晶粒被拉长后,形变孪晶成为主要的晶界滑移协调机制.

化学镀Ni碳纳米复合材料的制备及电化学储氢性能研究

将化学镀Ni的碳纳米管及对其进行了热处理的这2种复合材料应用于电化学储氢中。较之纯碳纳米管,在大电流密度(1000mA/g)充放时,复合材料的最大放电容量分别提高到101和149mAh/g。但电极的循环寿命尚不够理想。

二维层状Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能研究

采用水热反应制备出β-Ni(OH)2,然后通过水热还原得到Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的相结构、成分及形貌进行表征分析。采用四球摩擦磨损试验机评价制备的Ni/β-Ni(OH)2作为润滑油添加剂的摩擦学性能,基础油为PAO6。摩擦试验后,采用SEM分析典型试验钢球磨斑的表面形貌,利用能谱仪(EDS)研究磨斑表面化学元素的组成,探讨Ni/β-Ni(OH)2纳米复合润滑添加剂的减摩抗磨机制。结果表明:Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料作为润滑添加剂具有极好的减摩抗磨性能,显著优于基础油PAO6和未负载纳米Ni的二维β-Ni(OH)2层状材料;与基础油相比,添加0.1%质量分数Ni/β-Ni(OH)2添加剂的油样的摩擦因数和磨斑直径分别降低了17.6%和41.5%;Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体综合了纳米Ni及层状β-Ni(OH)2两部分结构特性,在摩擦过程中,复合材料中的纳米金属粒子Ni与层状结构材料β-Ni(OH)2能够相互增强起到协同润滑作用。

多元醇热解合成Na3V2（PO4）3-Ni2P/C纳米复合材料及其表征

以醋酸钠、乙酰丙酮钒为原料,四甘醇/乙二醇为溶剂、燃料和碳源,Ni2P为镍源,采用多元醇快速热解合成法制备Na3V2(PO4)3-Ni2P/C(NVP-NP/C)复合材料。FT-IR、XRD、和DSL对NVP-NP/C的组成和微观结构进行表征。结果表明,多元醇的快速热解有效地促进了NVP-NP的成核并抑制其继续生长,同时多元醇的完全燃烧消除制备过程引入的杂质并在产品表面形成了均匀碳包覆层。NVP-NP/C产品呈球形,直径约为50 nm,颗粒间呈轻微的聚集,聚集体平均粒径为121.6nm,分布均匀,碳质量分数为8.77%。高结晶度形貌规整的Na3V2(PO4)3-Ni2P纳米复合材料可以改善钠离子扩散能力,而多元醇热解碳所形成的包覆层可有效提高复合材料的导电性。

纳米铁系双金属复合材料还原水中硝酸盐氮

利用液相还原法分别制备了纳米Fe0、纳米Fe/Ni及Fe/Cu粒子,并在无氧条件下将其应用于水中硝酸盐污染物的去除研究,分别考察了负载量、硝酸盐初始浓度等条件对硝酸盐去除速率的影响,并对三种纳米材料还原硝酸盐的产物及反应机理进行了分析和讨论。实验结果表明,铜负载量为5.0%的纳米Fe/Cu粒子(投加量为1.5 g/L)在20 min内对硝酸盐的去除率接近100%,反应过程中有大量亚硝酸盐产生,但随着反应的进行又逐渐消失,反应的最终产物主要为氨氮,占体系总氮的75%,另有25%的氮损失;在纳米Fe0与Fe/Ni粒子还原硝酸盐产物中,氨氮的转化率均为95%以上。纳米Fe/Cu粒子对产物的选择性优于Fe0和Fe/Ni粒子。

纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的组装及结构和性质Ⅱ:纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的光吸收性质

研究了SiO2介孔组装复合材料的光学性质。对于Ni介孔组装体系,随着组装成分和还原温度的提高,纳米颗粒尺寸增大;由于纳米颗粒的表面效应,光吸收边发生明显的红移。光吸收行为与纳米颗粒和基体之间的相互作用,以及相互之间电子转移有关;纳米金属颗粒介孔组装体系光吸收符合间接带隙半导体光吸收模式。在组装体系中加入稀土元素Ce,还原气氛处理后体系的光吸收增强,随着稀土元素添加量的提高,组装体系的吸收边发生较大红移。

反胶束模板制备聚甲基丙烯酸甲酯/无机纳米粒子/石墨纳米复合材料及其表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和三氯甲烷(CHCl3)为油相制备反胶束微乳液,依靠表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)自组装形成的“微反应器”作为模板成功地制备了PMMA/Eu(OH)3/EG和PMMA/Ni(OH)2/EG纳米复合材料.并用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和差热-热重(TG-DTA)对该复合材料进行了表征和分析.研究结果表明,反胶束法可以有效地应用于有机-无机纳米复合材料的制备.

镍锌铁氧体/二氧化硅纳米复合材料的制备及表征

用溶胶－凝胶法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合粉末，采用TG－DTA、XRD、TEM等测试手段分析了其结构和形貌，用矢量网络分析仪测量了其在2－18GHz频带上的电磁参数。结果表明，反应生成镍锌铁氧体和非晶态二氧化硅的复合材料，颗粒形貌为球形链状；Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合材料中铁氧体的摩尔百分含量为20％，热处理温度为1000℃时磁损耗值较大，吸波性能较好。

高压原位合成高致密TiC_p/Ni_3Al复合材料

采用高温高压（1.5－6.5GPa，1073－1473K）方法，由Ti，C，Ni，Al四种元素粉末原料原位合成了TiC颗粒增强Ni3Al金属间化合物基复合材料，其密度大于98％理论值其中TiC颗粒尺寸为纳米级，并讨论了TiC晶粒尺寸与合成压力的关系。