镍系导电粉体制备工艺研究进展

综述液相加压氢还原法、化学镀法、电沉积法等镍粉制备原理和制备工艺;从镍涂层制备原理、镍包铜粉制备工艺、镍包石墨制备工艺等方面总结镍包覆粉体的研究进展;概括银包镍粉制备原理、制备工艺等。认为镍系导电粉体具有良好的抗氧化性和导电性,在电磁屏蔽方面的应用越来越广泛;核壳结构的镍系导电粉体在性能、成本等方面优势突出;行业对粒径均匀性、表面光滑度、纯度等复合粉体指标提出更高的要求。指出制备镍系导电粉体的化学镀工艺采用常温常压操作,但制备粉体的镀层含有磷、硼等杂质,镀层纯度较低,废水量大;加压氢还原工艺镀层纯度高,废水量小;电沉积工艺以电能为还原剂,废水量小,镀层纯度高。

一种螺旋翅片式相变储热单元的储热优化模拟

列管式换热器在相变储热领域应用广泛,但由于部分相变材料热导率偏低,导致相变换热器的换热性能较差,因此提高相变储热单元的换热效率从而缩短固液相变时间是研究重点之一。本文开展列管式相变储热单元储热过程的三维非稳态模拟工作,研究了翅片型式、螺旋翅片厚度、数目及螺旋周期对储热性能的影响规律,并探讨了相变材料熔化过程中平均温度、液相率以及储热量的变化趋势。模拟结果表明,与平板翅片相比,螺旋翅片储热单元熔化时间可缩短12.21%;随着螺旋翅片的厚度、数目、螺旋周期增加,虽储热量略降,但相变材料的熔化时间缩短,换热性能不断提升。

疏水亲油木质纳米纤维素气凝胶的制备及表征

以芒草秸秆纤维为原料,采用柠檬酸预处理结合高压均质制得木质纳米纤维素(LCNF);LCNF在催化剂三乙胺作用下与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)交联制备高吸油性木质纳米纤维素气凝胶,利用冷场发射扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、光学接触角仪对气凝胶性能进行表征分析,并以重量法测定气凝胶的吸油性能。研究结果表明:改性LCNF气凝胶有明显的多级微/纳粗糙结构,且具有良好的热稳定性和疏水吸油性能,最大失重热降解温度和水接触角分别为353.6℃和152.2°;红外光谱分析表明LCNF上的羟基与MDI的异氰酸根发生交联反应;当LCNF与MDI的质量比为1∶4时,改性气凝胶的水接触角为138.1°,吸油性能最佳,对氯仿的吸油倍率可达41.6 g/g。

高温氮气下镁碳耐火材料的物相重构与微结构演变

以电熔镁砂、鳞片石墨和金属铝粉为原料,酚醛树脂为结合剂,在氮气气氛中,经1300~1600℃热处理后制备了镁碳耐火材料。分析了镁碳耐火材料的物相重构和微结构演变,揭示了化学气相沉积反应形成两种不同形貌氧化镁的机制。结果表明:在1300~1500℃时,试样的非氧化物组成为碳化铝(Al_(4)C_(3))、氮化铝(AlN)和镁铝氮化物(Mg_(3)Al_(n)N_(n+2),n=2或3);在1600℃时,热处理后试样中碳化铝和氮化铝的衍射特征峰值强度急剧降低,出现氮碳化铝(Al_(7)C_(3)N_(3))的尖锐衍射特征峰。铝热还原MgO和碳热还原MgO产生了Mg(g)。在试样表面,Mg(g)与氧气反应形成MgO晶须;在试样内部,Mg(g)与氧气发生CVD化学沉积反应形成立方MgO晶体。在热处理后试样的微区组织结构中,片状AlN与片状Mg_(3)Al_(n)N_(n+2)存在一定的位相关系,二者伴生存在,形貌难以区分。

1600℃氮气气氛下Al对Al2O3–MgO材料中尖晶石物相演变的影响

探究了在1 600℃氮气气氛下金属Al对Al2O3-MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明,金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时,氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石;镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生固溶体反应形成一次富氧化铝的镁铝尖晶石。C-O2反应使体系氧分压持续降低,氧化镁分解产生的Mg(g)与周围的氧化铝和一次富氧化铝的镁铝尖晶石发生置换反应,形成二次富氧化铝的镁铝尖晶石和金属Al(l/g)。在高温氮气下,金属Al(l/g)氮化形成氮化铝后,与上述一次或二次富氧化铝的镁铝尖晶石反应形成镁阿隆尖晶石(MgAlON)尖晶石。将金属铝引入到Al2O3-MgO耐火材料后,含铝气相物质——Al(g)和Al2O(g),沿耐火材料中的气孔或孔隙扩散传质。一方面,Al(g)和Al2O(g)氮化反应形成氮化铝,固溶强化并提升MgAlON尖晶石中氮元素的含量;另一方面,Al(g)、Al2O(g)、Mg(g)、N2和O2发生气-气化学反应,形成片状形貌的MgAlON尖晶石。

1700℃流动氮气下金属铝–镁铝尖晶石复合材料的物相组成与反应机理(英文)

研究了高纯氮气下先后进行580℃保温8 h、1 700℃保温3 h热处理后Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料的物相组成和反应机理。结果表明:经580℃保温8 h后,Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料形成分层现象,即外层区含金属铝–氮化铝壳核结构。当温度升至某一特定值时,金属铝–氮化铝壳核结构破裂,金属铝Al(l/g)溢出/逸出,与N_(2)和O_(2)分别反应生成AlN和Al_(2)O(g),促进化学计量比的镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))分解形成富氧化铝的镁铝尖晶石(Al_(2)O_(3)-rich spinel)和镁蒸气(Mg(g))。一方面,AlN与富氧化铝的镁铝尖晶石形成MgAlON尖晶石;另一方面,AlN与Mg(g)和O_(2)发生固溶体反应生成氮化铝固溶体,(Mg,Al)(N,O)。内层区的材料物相组成不同于外层区,含有许多由气–气反应Al_(2)O(g)+O_(2)(g)+N_(2)(g)+Mg(g)→MgAlON(s)或Al(g)+O_(2)(g)+N_(2)(g)+Mg(g)→MgAlON(s)生成的片状MgAlON;此外,内层区富氧化铝的镁铝尖晶石没有进一步转变为MgAlON尖晶石。