基于蓝晶石尾矿制备莫来石-高硅氧玻璃复相材料研究

为高效资源化利用蓝晶石尾矿,以蓝晶石尾矿为原料,加黄糊精和水,压制成?50 mm×50 mm的生坯,经1 400、1 500、1 600、1 650℃保温3 h热处理制备莫来石-高硅氧玻璃复相材料试样,借助XRD和SEM研究其抗碱侵蚀行为。结果发现:经1 400、1 500℃热处理后试样中高硅氧玻璃相含量低,气孔以开口气孔为主,抗碱侵蚀性较差;而1 600、1 650℃热处理后试样中形成较多的高硅氧玻璃相,气孔主要以闭口气孔为主,侵蚀仅发生在表面区域,抗碱侵蚀性与莫来石化后红柱石的相当,抗碱侵蚀性优异。

液相法制备碳碳复合材料Si-W涂层表面氧化层的结构

研究了一种液相法及其它方法制备的碳碳复合材料多层防氧化涂层，并用ＸＲＤ，ＳＥＭ，Ｒａｍａｎ光谱和ＥＭＰＡ研究了液相法制备的ＳｉＷ涂层表面氧化后的结构。研究结果表明：氧化后涂层表面生成石英玻璃，且由于Ｗ的高价氧化物进入玻璃的分子网络结构，使其能长时间保持稳定而不析晶。Ｗ离子来自液态Ｓｉ中溶解的Ｗ，扩散使表面Ｗ离子比氧化层内部低很多，氧化后涂层表面的断键程度很高。

HGB改性酚醛/高硅氧布复合材料的制备及性能

采用高强中空玻璃微珠(HGB)改性酚醛树脂(PF),制备了PF/高硅氧布/HGB复合材料层压板,研究了HGB含量对复合材料烧蚀性能、密度、隔热性能的影响,同时采用扫描电子显微镜和金相电子显微镜观察了HGB的分布。结果表明,HGB均匀分散在纤维束与纤维束之间的树脂胶液中;适量的HGB可提高复合材料炭化层强度,从而提高复合材料的耐烧蚀能力;当HGB质量分数为5%时,复合材料氧-乙炔线烧蚀率和质量烧蚀率最低,分别为0.091 mm/s和0.066 9 g/s,比未添加HGB的降低了35.9%和20.1%;复合材料的密度随HGB含量的增加而降低;综合比热容、热扩散系数和导热系数的分析,当HGB质量分数为5%时,复合材料的综合隔热性能最好。

不同混合方式对超高分子量聚乙烯复合材料中填料粒子分散性的影响

研究了气流粉碎分散法和普通机械混合法对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中纳米SiO2及玻璃微珠的分散性的影响。经过偶联剂处理的填料,采用这两种方法和树脂混合在一起,在相同的加工条件下,制备出复合材料。通过对复合材料的维卡温度、拉伸强度、硬度的测试,发现气流粉碎分散法有利于提高复合材料的性能,通过对扫描电镜中纳米粒子团聚体的观察,发现气流粉碎分散法有利于填料的分散。

磷酸盐基复合材料中石英纤维的表面处理

首先采用三种处理方法除去石英纤维表面的有机层,比较了处理前后石英纤维的失重、拉伸强度和浸润性变化,最终优选出30%硫酸洗涤的方法对石英纤维表面进行处理。然后通过溶胶-凝胶技术制备Al2O3涂层石英纤维,研究Al2O3涂层石英纤维的性能,并考察Al2O3涂层石英纤维增强的磷酸盐基复合材料的机械性能。实验结果表明,Al2O3涂层提高了石英纤维的强度和热稳定性,其优化涂膜量为4.6%,最佳热处理条件为250℃/10min,Al2O3涂层石英纤维增强磷酸盐基复合材料的常温机械性能优良,其高温处理后的机械稳定性优于未涂层纤维增强的复合材料。

CeO_2@SiO_2纳米复合磨料的制备及其对光学石英玻璃的抛光性能

以无水乙醇为溶剂、氨水为催化剂,利用正硅酸乙酯水解所得的SiO2微球为内核,以硝酸亚铈为铈源、六亚甲基四胺为沉淀剂,采用化学沉淀法制备了具有草莓状包覆结构的CeO2@SiO2复合颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、场发射扫描电镜、能谱仪、X射线光电子能谱仪、纳米激光粒度分布仪等对所制备样品的结构进行了表征。将所制备的包覆结构CeO2@SiO2复合磨料用于光学石英玻璃的化学机械抛光,采用原子力显微镜观察了抛光表面的微观形貌,并测量了表面粗糙度。结果表明,所制备的CeO2@SiO2复合颗粒呈规则球形,粒度分布均匀,粒径为150～200nm,且具有明显的草莓状包覆结构,大量纳米CeO2颗粒紧密包覆在SiO2表面。AFM测量结果表明,抛光后玻璃表面划痕得到明显改善,在10μm×10μm范围内表面粗糙度RMS值由1.65nm降至0.484nm。

高硅氧玻璃纤维／酚醛树脂复合材料切削力的试验研究

通过用PCD刀具对高硅氧玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的车削试验,采用正交试验和回归分析法,研究了切削用量三要素对切削力的影响规律,建立了切削力的经验模型。结果表明,背吃刀量是影响切削力的主要因素,增大背吃刀量时主切削力和进给力都显著增大;增大进给量也使主切削力增大,但其影响小于背吃刀量;而切削速度对切削力的影响很小。所建切削力经验公式可作为切削加工该复合材料时切削用量选择及切削力控制的依据。

高硅氧玻璃纤维布增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料介电性能研究

对高硅氧玻璃纤维布增强聚四氟乙烯 (PTFE)复合材料的含胶量、成型压力、烧结温度及环境湿度等多种因素对其介电性能的影响进行了较为系统的实验研究。结果表明 ,高硅氧玻璃纤维布增强聚四氟乙烯复合材料在上述因素影响下 ,其介电常数在 2 .90～ 3.30的范围内变化 ,其中环境湿度是主要的影响因素。

SiO_2/环氧树脂基纳米复合材料的室温和低温力学性能

利用溶胶-凝胶法制备了SiO2/环氧树脂基复合材料,研究了材料的室温与低温(77K)下的力学性能。结果表明,适量SiO2的引入提高了室温与低温下材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度,即SiO2含量在2%时可同时起到增强、增韧作用。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分别对复合材料的断口形貌和高温焚烧后残留物纳米颗粒进行了观察。还利用动态力学分析(DMA)研究了二氧化硅的引入对复合材料的影响。

两种不同微结构的高硅氧/酚醛树脂基复合材料动态压缩性能研究

为获得高硅氧/酚醛树脂基复合材料动态压缩力学性能以及研究微结构对该种材料力学性能影响,利用分离式霍普金森压杆分别对两种不同微结构的高硅氧/酚醛树脂基复合材料进行动态压缩实验。实验结果发现,在相同应变率下,高硅氧丝/酚醛树脂基复合材料强度高于高硅氧布/酚醛树脂基复合材料。此外,实验结果还显示微结构对材料的失效模式有显著影响,高硅氧丝/酚醛树脂基复合材料显现出一种劈裂的失效模式,而高硅氧布/酚醛树脂基复合材料却发生剪切断裂。进一步通过对其断裂形貌分析指出,高硅氧玻璃纤维的排列方式决定复合材料的断裂模式。

SiC(N)/LAS纳米陶瓷复合材料的介电特性

采用LAS玻璃粉末和激光诱导法制备的纳米SiC(N)粉体,通过热压烧结法制备了SiC(N)/LAS纳米陶瓷复合材料,研究了该复合材料在8.2～12.4GHz频率范围内的微波介电特性。结果表明,SiC(N)/LAS的介电常数主要受纳米SiC(N)粉体含量的控制,此外还与烧结温度有关。随着烧结温度的提高,复合材料介电常数和介电损耗均随之增大。SiC(N)/LAS对电磁波的损耗作用明显优于同体积分数的纳米SiC(N)与石蜡混合体,这与烧结过程中形成的碳界面有关。

气相白炭黑/玻璃鳞片混合填料对有机硅胶粘剂性能的影响

以端羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)为基胶、甲基三甲氧基硅烷为交联剂、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂、KH-550为硅烷偶联剂、钛酸正丁酯和硼酸正丁酯为助剂、二甲苯/石油醚为混合溶剂(两者体积比为5∶1)、二甲基硅油(DMS)为消泡剂、气相白炭黑(GPS)和玻璃鳞片(GF)为混合填料,制备了双组分有机硅胶粘剂。研究结果表明:当A组分中m(107胶)∶m(DMS)∶m(溶剂)∶m(偶联剂)∶m(GPS/GF混合填料)=100.0∶27.0∶38.0∶1.0∶26.0、m(GPS)∶m(GF)=60∶40和B组分中m(交联剂)∶m(催化剂)∶m(助剂)∶m(溶剂)=1.5∶0.5∶4.0∶10.0时,所得胶粘剂的综合性能相对最佳;此时,该胶粘剂的附着力为5.12 MPa(钢基体)和6.71 MPa(混凝土基体),并且其耐热性和耐酸性俱佳。

表面修饰纳米碳管复合二氧化硅凝胶玻璃的制备研究

采用羧基化、酰氯化和酰胺化等三步化学反应实现了r-氨基丙基三乙氧基硅烷(NH2(CH2)3Si(OC2H5)3,APTES)对纳米碳管(CNTs)的表面修饰。在此基础上,采用溶胶-凝胶工艺将其引入到二氧化硅凝胶玻璃中,并通过红外IR光谱、扫描电子显微镜SEM分析测试方法对所得样品的组成和结构进行表征。结果表明,经过一系列的化学处理,成功实现了CNTs与APTES的共价键合而达到表面修饰的效果。溶胶-凝胶过程中,先驱液中正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4,TEOS)、r-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(CH2OCHCH2O(CH2)3Si(OCH3)3,GPTMS)、CNTs-APTES分别发生水解,并经过共同聚合反应形成二氧化硅三维网络结构,而CNTs也借助于APTES而被化学键合到二氧化硅网络中,实现了在二氧化硅凝胶玻璃基质中的均匀分散,从根本上克服了CNTs在固相基质中团聚的问题。

PF/高硅氧布/HGB复合材料力学性能研究

采用高强中空玻璃微珠(HGB)改性钡酚醛树脂(PF)/高硅氧布复合材料,采用预浸料模压工艺制备了PF/高硅氧布/HGB复合材料层压板。研究了HGB含量对PF反应活性以及对PF/高硅氧布复合材料力学性能、线膨胀系数的影响。结果表明,HGB的加入使体系活性降低;随着HGB含量增加,复合材料的力学性能先提高再降低,当HGB质量分数为5%时,PF/高硅氧布/HGB复合材料的综合力学性能最好,拉伸强度为81.6 MPa,压缩强度为110.5 MPa,弯曲强度为141 MPa,剪切强度为16.6 MPa,比PF/高硅氧布体系分别提高了12.86%,16.07%,21.50%和7.80%;加入适量的HGB可提高体系的尺寸稳定性。复合材料断口形貌电镜分析表明,加入HGB会阻挡断裂裂纹继续扩展,使裂纹方向发生偏移,从而使复合材料力学性能提高。

溶胶-凝胶法制备SiO_2/NR复合材料的力学性能

将SiO2与天然橡胶的制备工艺相结合,先以价格低廉的水玻璃为原料,采用溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶和凝胶,再以天然鲜胶乳共沉-共凝制备SiO2/NR复合材料,考察了制备工艺条件对复合材料力学性能的影响。结果表明,制备SiO2/NR复合材料较适宜的复合工艺为:水玻璃与乙酸乙酯反应温度30℃,乙酸乙酯和水玻璃溶液中所含SiO2的摩尔比n为0.8∶1,水玻璃浓度为6.5%。当SiO2用量为10份时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别达到了33.4MPa和47.1kN·m-1。

不同刀具车削加工高硅氧玻璃纤维/酚醛树脂切削力研究

为探索高硅氧玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的切削加工性能,对该类材料进行大直径薄壁回转类零件的车削加工。采用四种不同刀具进行实验研究,获得了不同切削参数及不同刀具材料对切削力的影响规律。试验结果表明:切削用量三要素中,切削深度对切削力的影响最大,其次是进给量,而切削速度的影响很小。当切削速度为119.32 mm/min、进给量为0.1 mm/r、背吃刀量为0.5 mm时,为最优切削参数。Ti-Al-Si-N纳米涂层硬质合金和超硬材料F2HX无涂层硬质合金刀具适合于低速加工,而PCD刀具则适合于高速加工。

莫来石-高硅氧玻璃相材料的制备研究

采用一种高岭石类粘土 ,制备了一种由莫来石和高硅氧玻璃构成的材料 ,并探讨了不同添加剂对该材料的烧结及其结构、性能的影响。由于高硅氧玻璃相在高温下具有高粘度 ,以及低温下具有较低的热膨胀系数 。

北京昌平沙河镇出土蜻蜓眼玻璃珠的科学分析与研究

为探讨北京昌平沙河镇墓葬出土的三枚蜻蜓眼玻璃珠的质地和来源,利用X射线衍射分析(XRD)、激光拉曼光谱分析(LRS)、便携式能量色散X射线荧光分析(P-XRF)三种无损分析方法,对玻璃珠基体和眼珠分别进行了结构和化学组成的无损伤测试。结果表明,这三枚蜻蜓眼珠的基质为玻璃态物质,其化学成分表明该玻璃属于钠钙硅酸盐(Na2O-CaO-SiO2)系统;Cu和Co是主要的着色元素。考虑到三枚珠子采用的钴料成分为高铁低锰的进口钴料,同时通过与国内外相似珠子的对比,推测这三枚蜻蜓眼玻璃珠是外国进口物的可能性较高。蜻蜓眼玻璃珠所在墓葬群虽为清代,但根据初步的分析研究可推断,墓主通过收藏或其他途径获得并将其作为随葬品。

有机染料在SiO_2凝胶玻璃基质中的荧光谱线位移机制

研究探明了有机染料的荧光发射波长的位移机制 .R6G和 RB染料随掺杂浓度的提高而出现的谱线红移是由于二聚物的形成导致的 ,而凝胶玻璃中 C12 0染料的红移是由溶剂效应引起的 .同时 ,Si O2凝胶玻璃中 RB的谱线红移也可能由酯化反应所导致 ,这种红移在热处理至 3 0 0℃时可由

二氧化硅/金复合膜修饰玻碳电极用于双酚A的检测

该文制备了二氧化硅/金复合膜修饰玻碳电极（Si O2/Au/GCE）,提出了一种简便检测双酚A（BPA）的电化学分析方法。采用扫描电镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）对Si O2和Si O2/Au的形貌和结构进行了表征,循环伏安法（CV）和交流阻抗法（EIS）研究了Si O2/Au/GCE的表面电化学特性,同时用CV、计时库仑法（CC）、控制电位电解库仑法、线性扫描伏安法（LSV）和差分脉冲伏安法（DPV）等研究了BPA在Si O2/Au/GCE上的电化学行为,优化了实验参数,并得到电化学动力参数。实验发现：Si O2/Au/GCE对BPA具有良好的电催化活性,BPA在该修饰电极上的氧化峰电流为GCE上的3倍,且BPA在Si O2/Au/GCE上的氧化过程为2电子2质子的完全不可逆电极过程。在最佳条件下,BPA的氧化峰电流分别在0.01～0.50μmol/L和0.50～25μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限为1.9×10-8mol/L。用于一次性手套中BPA含量的测定,回收率为98.9%～105.3%,与高效液相色谱法（HPLC）进行对照,结果满意。