火焰喷涂PA1010／n-SiO2复合涂层干摩擦磨损性能

利用火焰喷涂法制备PA1010/n-SiO_2复合涂层,并采用均匀试验设计方法研究涂层在干摩擦条件下同GCr15钢环配副时的摩擦学性能;利用SPSS 12.0统计软件对试验结果进行回归分析,建立涂层摩擦系数和磨损质量损失同pv值(摩擦载荷与摩擦速度的乘积)相关性的数学模型;利用示差扫描量热仪(Differential scanning calorimetry,DSC)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对复合涂层的热性能和磨损表面形貌进行分析。结果表明,n-SiO_2的加入能明显提高涂层的结晶性能、耐磨性能。当n-SiO_2含量为1.5%时,复合涂层摩擦磨损性能最佳,在试验条件下磨损质量损失降低近4倍,摩擦因数降低23%,跑合期缩短44%,复合涂层与GCr15钢环对磨时的磨损机理主要为疲劳磨损和轻微的粘附磨损。

火焰喷涂聚酰胺12/n-SiO2复合涂层工艺及性能

采用火焰喷涂法制备了聚酰胺12(PA12)及聚酰胺12/纳米SiO2(n-SiO2)复合涂层,并利用电子拉力机、摩擦磨损试验机、红外光谱仪(FTIR)和示差扫描量热仪(DSC)等对涂层的结构与性能进行了研究。红外光谱分析表明PA12及PA12/n-SiO2粉末在火焰喷涂过程中没有发生氧化或降解反应,表明火焰喷涂法适宜制备PA12及PA12/n-SiO2复合涂层;DSC分析结果表明n-SiO2具有成核剂作用,能提高PA12大分子的结晶速度及结晶度;涂层力学性能及摩擦磨损性能分析表明n-SiO2能提高涂层的力学性能,改善涂层的耐老化性能和摩擦磨损性能。当n-SiO2添加量为1.5%(质量)时,涂层综合性能最佳。

n-SiO2填充PEBAX/PAN复合膜渗透汽化分离吡咯

以气相纳米二氧化硅(n-SiO2)为填充物,制备了均质膜、填充膜、复合膜、填充型复合膜四种分离膜。通过溶胀实验考察填充膜的吸附性能,渗透汽化实验考察填充型复合膜对吡咯/正庚烷二元混合体系的分离性能,采用FT-IR和XRD、SEM对膜进行表征。四种分离膜中,填充型复合膜的分离性能最佳。当填充量为1 wt%时,膜的综合分离性能最佳,料液温度为30℃,料液浓度为5000μg/g时,总渗透通量为3.47 kg/(m 2·h),分离因子最大为14.56,渗透汽化综合性能得到很大的提高。这项工作可以为渗透汽化分离汽油中氮化物提供有益的参考。

n-SiO_2的表面改性及其增强环氧树脂复合材料的性能

纳米粒子在聚合物中均匀、稳定分散,是纳米复合材料具有优良性能的前提。文中通过选择表面活性剂改性纳米SiO2,提高纳米粒子在环氧树脂中的分散性,制备出不同含量的n–SiO2/环氧树脂聚合物复合材料,探讨了纳米SiO2对复合材料强度的影响规律。研究结果表明:改性后的纳米SiO2粒子在聚合物体系中呈单分散状态,均匀分布的纳米粒子与基体结合紧密,其在基体中起到了物理交联点的作用,对剪切力的抵抗能力增强,提高了复合材料的综合性能。加入6%质量分数的纳米粒子,复合材料的拉伸剪切强度可提高35.1%。

火焰喷涂低密度聚乙烯/n-SiO_2复合涂层的流变性能及力学性能

低密度聚乙烯(LDPE)火焰喷涂层力学性能差,与基材结合力差,为此,在LDPE粉末中添加n-SiO2制得了LDPE/n-SiO2复合涂层。利用转矩流变仪、熔体流动速率仪考察了n-SiO2含量对LDPE粉末流变行为的影响;利用电子拉力机、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、紫外老化箱等对涂层的结构与力学性能进行了测试分析。结果表明:LDPE粉末,LDPE/n-SiO2复合粉末在火焰喷涂过程中均没有发生氧化或降解反应,表明火焰喷涂法适宜于制备LDPE涂层及LDPE/n-SiO2复合涂层;n-SiO2的加入使复合材料的熔体黏度增加;涂层力学及耐老化性能明显提高;当n-SiO2添加量(质量分数)为2.0%左右时,复合涂层综合性能最佳。

UFPCSBR/n-SiO_2纳米粉末材料改性NR/SBR复合材料性能的研究

研究了超细全硫化羧基丁苯橡胶/纳米二氧化硅(UFPCSBR/n-SiO2)纳米复合粉末材料的表面形貌及其对NR/SBR复合材料硫化特性和力学性能的影响。结果表明,UFPCSBR颗粒和n-SiO2颗粒在纳米复合粉末材料中分散良好;加入14份纳米复合粉末材料(UFPCSBR/n-SiO2质量比为3/4)赋予了NR/SBR复合材料较好焦烧安全性,可显著改善100%定伸应力和300%定伸应力,并且拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率均稍有提高。

火焰喷涂聚酰胺12／纳米SiO2涂层的摩擦磨损性能

采用火焰喷涂法制备了聚酰胺12/纳米SiO2(PA12/n-SiO2)涂层.利用红外光谱仪(FTIR)和X-射线衍射仪(XRD)对涂层的结构进行了分析;利用摩擦磨损试验机及扫描电子显微镜表征了涂层的摩擦磨损性能及磨损表面形貌.结果表明:火焰喷涂法适宜制备PA12/n-SiO2涂层;PA12/n-SiO2粉末在火焰喷涂过程中没有发生氧化或降解反应;n-SiO2含量为1.5wt%的涂层在100 N、100 r/min、60 min的干摩擦条件下,其摩擦系数为0.52,磨损量为1.5 mg,跑合期为25 min左右,而纯涂层在相同摩擦条件下摩擦系数、磨损量、跑合期分别为0.59、3.5 mg和35 min,跑合期较纯涂层短,显示复合涂层具有较好的耐磨性能,分析认为涂层的磨损机理主要为疲劳磨损、塑性变形和黏着磨损.

n(SiO_2)/n(Fe_2O_3)比值等配方因素对砂金釉分相析晶的影响

利用单因素和多因素结合的釉料系统调试方案，通过探讨在不同的工艺配方下砂金釉的底釉颜色、析出晶体数量和结晶状态，研究SiO2/Fe2O3（Si／Fe）比值和碱金属氧化物种类及数量对釉面分相析晶过程的影响。研究表明，调节SiO2、Fe2O3配比会影响釉中熔体之间的分相程度，对底釉颜色存在着较大的影响；SiO2/Fe2O3（Si／Fe）摩尔比在6．25～7．5范围内时，分相析晶效果最好，Si／Fe摩尔比〉10时，釉面没有或鲜有晶体析出；碱金属氧化物的种类和摩尔数大小会影响析出“砂金”α-Fe2O3晶体的颜色和数量。

热喷涂乙烯-丙烯酸共聚物／纳米SiO2复合涂层工艺及性能

采用火焰喷涂法制备了乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)/纳米SiO2复合涂层,并利用电子拉力机、紫外老化箱、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)等手段对涂层的力学、老化及热性能等进行了分析。结果表明,在适当的喷涂工艺条件下,物料在火焰喷涂过程中没有发生氧化或降解;纳米SiO2的加入能明显提高涂层的力学及抗老化性能。当纳米SiO2质量分数为1.0%时,复合涂层综合性能最佳,涂层的自拉伸强度为33.87 MPa;经紫外老化260 h后,复合涂层强度保持率为72.3%;DSC分析表明,纳米SiO2有明显的成核剂作用,能提高复合涂层的结晶度,加快复合涂层的结晶速度。

Ge(SiO_2)_n团簇结构和电子性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对Ge(SiO_2)_n(n=1～7)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和电子性质进行了计算.结果表明,Ge(SiO_2)_n的最低能量结构是在(SiO_2)_n端位O原子以及近邻端住O原子的Si原子上吸附一个Ge原子优化得到;随着锗原子数的增加,增加的锗原子易与原来的锗原子形成锗团簇.掺杂锗原子后团簇的能隙比(SiO_2)_n团簇的能隙小,当多个Ge原子掺杂到(SiO_2)_3团簇时,其能隙随着Ge原子个数的增加出现了振荡,Ge_m(SiO_2)_3的能隙从可见光区到近红外光区变化.二阶能量差分、分裂能表明Ge(SiO_2)_2和Ge(SiO_2)_5团簇是稳定的.

MoO_3-WO_3/TiO_2-SiO_2催化剂对正庚烷异构化的催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-SiO2复合氧化物载体,浸渍法制备了MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂,通过XRD、BET表征了催化剂的物化性质,并在连续流动固定床反应器上考察了MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化正庚烷临氢异构化反应性能,讨论了催化剂制备条件和反应条件对其正庚烷异构化催化性能的影响。结果表明,当w(MoO3)=5%、w(WO3)=15%、w(TiO2)=80%、w(SiO2)=20%、焙烧温度773K、还原温度723K、反应温度553K、还原时间6h时,MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂对正庚烷异构化反应表现出最高催化活性,此时正庚烷转化率可达23.12%,异庚烷选择性可达77.32%。

壳聚糖/纳米SiO_2杂化材料的研究

在甲醇和乙酸介质中,通过酸酐与壳聚糖反应,合成了水溶性的N-酰化壳聚糖,并将纳米二氧化硅颗粒与N-酰化壳聚糖水溶液经溶胶-凝胶过程,制备了壳聚糖/纳米S iO2杂化材料。通过傅立叶变换红外光谱、元素分析、扫描电镜等方法对杂化材料进行了表征,采用热重分析对杂化材料的热性能进行研究。扫描电镜分析结果表明,杂化材料为纳米尺度的无机S iO2加强化的片状材料,S iO2颗粒分散在材料中,形成均匀的表面;热重分析结果表明,杂化材料的热性能有较大提高。

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO_2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2OTHF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N异丙基丙烯酰胺纳米SiO2复合水凝胶,并用FTIR和SEM对产物进行了表征.研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性.实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因.

纳米SiO_2对纯镁超声微弧氧化涂层组织结构及性能的影响

采用超声微弧氧化技术,在硅酸盐电解液中添加n-SiO2,研究不同添加量对纯镁生物涂层组织结构及性能的影响。分析涂层形貌及相结构,测定涂层厚度、涂层结合力、摩擦系数、电化学腐蚀性能。结果表明:添加n-SiO2粒子,涂层表面形成更多均匀细小孔,形成了含n-SiO2粒子涂层,随着n-SiO2含量从0 g/L增加到7.5 g/L,涂层主相MgO向MgSiO3变化,涂层Si含量增多,涂层厚度从10.26μm增加到13.32μm,结合强度从4.9 N增大到7.4 N,摩擦系数从1.1下降到0.6。其中,添加n-SiO2含量为7.5 g/L时,超声微弧氧化涂层与基体有最高结合强度,且耐摩擦系数最小,耐蚀性最好。

VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯

在微型固定床反应器上考察了催化剂的焙烧温度、钒氧化物负载量、反应温度、H2/n-C4H10比及空速对负载法制备的VOx/SiO2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯的反应性能的影响。结果表明:V2O5负载量为12%(质量分数)、焙烧温度为550℃为最佳催化剂制备条件,反应温度在590～600℃,氢烃摩尔比为1～2及空速在(2～4)×103ml/(h·g)范围可获得最佳正丁烯收率30.6%;正丁烯中1-丁烯及2-丁烯产物分布受反应温度影响较大,而几乎不受氢烃比和空速的影响。

纳米复合杂多酸H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化剂的制备、表征及其应用研究

采用溶胶 凝胶法合成出具有Keggin结构的纳米复合杂多酸H3 PW12 O40 /SiO2 催化材料 ,用IR ,UV ,XRD ,TEM等手段研究了其结构形态 ;并考察了纳米催化剂对合成丙烯酸正丁酯的应用研究。结果表明 ,H3 PW12 O40 /SiO2 催化剂平均粒径为 4 0nm ,是一种非晶态复合物 ,H3 PW12 O40 和SiO2 之间存在着强烈的化学作用 ,纳米粒子对合成丙烯酸正丁酯有很好的催化活性 ,其最佳催化条件为 :酸醇摩尔比为 1∶1 2 ,催化剂用量为酸质量的 10 % ,反应温度为 90～ 96℃ ,反应时间 5h ,酯化率达到 94 37% ,酯收率为 91 2 %。这与纳米粒子具有较强的酸表面中心 ,高的比表面积以及“假液相”

VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷氧化脱氢

采用浸渍法制备了系列VOx/SiO2催化剂,研究了VOx负载量、反应温度、n-butane/O2,空速及反应时间对反应的影响.在反应温度为550℃,VOx负载为3%,n-butane/O2/N2=4/4/42(摩尔比),原料气重时空速为1.5×104mol.h-1.(g.cat)-1时最佳,此时正丁烷转化率和C4烯烃收率分别为40.1%和18.8%,并通过BET、XRD、NH3-TPD、H2-TPR、FT-IR对催化剂进行了表征,XRD,H2-TPR表征结果表明,在低负载量下,VOx能在载体上分散,高负载量时V2O5晶体出现.NH3-TPD表征结果说明,催化剂表面的酸性以弱酸位为主,催化剂活性钒物种表面的酸性增加会提高催化剂的活性,同时也会加剧正丁烷深度氧化反应的程度.

纳米SiO2对环氧树脂复合材料雷电冲击电压的影响

以纳米SiO2改性环氧树脂制得SiO2/环氧树脂复合材料,并对改性前后环氧树脂复合材料的短时过电压耐受能力进行对比研究。结果表明:随着纳米SiO2掺杂量的增加,SiO2/环氧树脂复合材料的介电常数和介质损耗因数均呈先减小后增大的趋势,当纳米SiO2质量分数为3%时,改性效果最佳。根据U-N曲线,在常温下施加的雷电冲击电压幅值为50 k V时,掺杂SiO2质量分数为3%的环氧树脂复合材料累积至击穿的雷电冲击次数达1313次,是纯环氧树脂材料的3.23倍,研究结果可为提高环氧树脂短时过电压耐受能力设计提供参考。

H6P2W18O62/KH570-SiO2催化剂的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以硅烷偶联剂KH570改性SiO2为载体,利用浸渍法制备负载型Dawson结构磷钨酸催化剂H6P2W18O62/KH570-SiO2,并对其进行FT-IR、SEM、EDS及BET等表征。以H6P2W18O62/KH570-SiO2为催化剂催化合成乙酸正丁酯,探究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度及时间对酯化率的影响。FT-IR及EDS表征结果表明,负载后磷钨酸仍然保持着Dawson结构。SEM表征结果表明,H6P2W18O62均匀分散在KH570-SiO2上。BET测试结果表明,负载型H6P2W18O62/KH570-SiO2催化剂比表面积(122.40 m^2/g)远大于H6P2W18O62分比表面积(1.75 m^2/g)。H6P2W18O62/KH570-SiO2是催化合成乙酸正丁酯的有效催化剂,当催化剂用量为1.9%(占反应原料总质量的百分数)、反应温度为120℃、醇酸比为2∶1、反应时间为2 h时,酯化率最高达96.4%。当催化剂重复利用5次后,酯化率仍能达到88.2%。

光化学合成P(DMAA-co-MMA)/Nano-SiO_2复合水凝胶及其性能研究

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,Irgacure 2959为光引发剂,N,N′-二甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,利用紫外光引发自由基聚合制备了聚N,N′-二甲基丙烯酰胺(PDMAA)及P(DMAA-co-MMA)水凝胶,并通过加入少量表面改性后的纳米SiO2对该水凝胶进行改性,制得了P(DMAA-co-MMA)/纳米SiO2复合水凝胶,用FT-IR和SEM对产物进行了表征,同时研究该复合凝胶的溶胀动力学、消溶胀动力学、pH值响应性、离子强度等.该方法简便、快捷,大大缩短了聚合时间,合成过程仅需2—3 min.