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简报γ-FeNi包裹Al_2O_3复合微球的制备

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硅酸盐学报 2005年第9期33卷 1163-1168页

作者：景茂祥沈湘黔江苏大学材料学院江苏镇江212013

利用非均相沉淀包裹技术,在室温于水溶液中,以球形αAl2O3、硫酸镍、硫酸亚铁和碳酸氢铵为原料,先制备了无定形碱式碳酸镍和水合氧化铁包裹氧化铝球形微粉前驱体。然后,前驱体在600℃经氢气还原2 h制备表面光滑、致密的γFeNi包裹Al2O3... 详细信息

利用非均相沉淀包裹技术,在室温于水溶液中,以球形αAl2O3、硫酸镍、硫酸亚铁和碳酸氢铵为原料,先制备了无定形碱式碳酸镍和水合氧化铁包裹氧化铝球形微粉前驱体。然后,前驱体在600℃经氢气还原2 h制备表面光滑、致密的γFeNi包裹Al2O3复合微球。利用扫描电镜、能量散射分光仪、X射线衍射和热重分析仪等表征了复合微球前驱体及还原产物的表面和断面形貌、成分以及前驱体热分解过程。对被包裹氧化铝含量、加料速度、搅拌速度、反应时间及表面活性剂等影响因素进行了分析。初步得到优化制备条件,即15 g/LαAl2O3,加料速度为5 mL/min,搅拌速度为1 000 r/min,反应时间为1 h,表面活性剂添加量为5 mL/L。γFeNi的热膨胀系数接近于氧化铝,因而使两者形成了较好的界面结合。这种γFeNi包裹Al2O3复合微球可用作新型吸波材料。

关键词：非均相沉淀 γ-铁镍合金包裹氧化铝复合微球

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锰锌铁氧体空心纤维的制备及其磁性能

硅酸盐学报 2009年第1期37卷 6-11页

作者：向军沈湘黔朱永伟江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 南京航空航天大学机电工程学院南京210016

以柠檬酸及金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法制备出Mn_(1-x)Zn_xFe_2O_4(X=0.2～0.8)铁氧体空心纤维。通过Fourier红外光谱、热重-差示扫描量热仪、X射线衍射和扫描电镜分别对凝胶前驱体的结构、热分解过程及热处理产物的物相和形貌... 详细信息

以柠檬酸及金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法制备出Mn_(1-x)Zn_xFe_2O_4(X=0.2～0.8)铁氧体空心纤维。通过Fourier红外光谱、热重-差示扫描量热仪、X射线衍射和扫描电镜分别对凝胶前驱体的结构、热分解过程及热处理产物的物相和形貌进行了表征,用振动样品磁强计对纤维的磁性能进行了检测。结果表明:所得Mn_(1-x)Zn_xFe_2O_4铁氧体空心纤维的晶粒尺寸约为lOnm,纤维表面光滑、致密,直径在0.5～5.0μm之间,且具有较大的长径比。纤维的饱和磁化强度和矫顽力以及平均晶粒尺寸都随焙烧温度的升高和保温时间的延长而增大,400℃热处理制得的Mn-Zn铁氧体纤维由于其晶粒粒径小于临界尺寸而表现出超顺磁特征。随Zn含量的提高,纤维的饱和磁化强度先增加后减小,在x=0.63附近达到最大值,而矫顽力在x=0.43左右达到最小值。具有形状各向异性的Mn-Zn铁氧体空心纤维的矫顽力明显高于经相同工艺制得的同组分粉体的矫顽力。

关键词：锰锌铁氧体中空纤维有机凝胶-热分解法磁性能

Numerical Study of Solid-Liquid Two-Phase Flow in StirredTanks with Rushton Impeller(Ⅱ) Prediction of Critical Impeller Speed

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2004年第5期12卷 599-609页

作者：王峰毛在砂沈湘黔 Institute of Process Engineering Chinese Academy of Sciences Beijing 100080 ChinaGraduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100039 China Institute of Process Engineering Chinese Academy of Sciences Beijing 100080 China Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Changsha 410012 China

Three-dimensional solid-liquid flow is mathematically formulated by means of the 'two-fluid' approach and the two-phase k-ε-AP turbulence model. The turbulent fluctuation correlations appearing in the Reynolds time averaged governing equations are fully incorporated. The solid-liquid flow field and solid concentration distribution in baffled stirred tanks with a standard Rushton impeller are numerically simulated using an improved 'inner-outer'iterative procedure. The flow pattern is identified via the velocity vector plots and a recirculation loop with higher solid concentration is observed in the central vicinity beneath the impeller. Comparison of the simulation with experimental data on the mean velocities and the turbulence quantities of the solid phase is made and quite reasonable agreement is obtained except for the impeller swept volume. The counterpart of liquid phase is presented as *** predicted solid concentration distribution for three experimental cases with the average solid concentration up to 20% is also found to agree reasonably with the experimental results published in the literature.

关键词： stirred tank solid-liquid flow two-fluid model inner-outer iterativeprocedure numerical simulation

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纳米NiO/C复合电极电化学电容特性的研究(英文)

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功能材料 2005年第9期36卷 1459-1463页

作者：沈湘黔景茂祥周建新沈裕军江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 长沙矿冶研究院研发中心湖南长沙410012

为满足高性能电化学电容器发展的需要,采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了纳米NiO/C复合电极在KOH溶液中的电化学电容特性.这种纳米NiO/C复合电极材料是经热解柠檬酸镍凝胶制得的,由大约85%的纳米NiO和15%的纳米C组成,粉体的... 详细信息

为满足高性能电化学电容器发展的需要,采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了纳米NiO/C复合电极在KOH溶液中的电化学电容特性.这种纳米NiO/C复合电极材料是经热解柠檬酸镍凝胶制得的,由大约85%的纳米NiO和15%的纳米C组成,粉体的比表面积为181m2/g,颗粒粒径＜30nm,微孔直径分布在4～10nm.结果表明,纳米NiO/C复合电极的比电容受KOH浓度和扫描速度的影响,高的电解质浓度和低的扫描速度有助于获得高的比电容.电极的电化学过程研究显示出法拉第反应和双电层特性,因而电极电容由法拉第准电容和双电层电容组成,电极比容量可达116.4F/g.由纳米NiO/C复合电极组成的电容器,其比能量达13.2kJ/kg,比功率达1.6kW/kg,且具有良好的循环稳定性.

关键词：电化学电容器纳米NiO/C复合电极电容特性循环伏安(CV) 电化学阻抗谱(EIS)

有机凝胶前驱体转化法制备CoFe_2O_4–BaTiO_3纳米复合纤维

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硅酸盐学报 2009年第7期37卷 1171-1176页

作者：周智李涛余仁安沈湘黔孟献丰江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

铁磁–铁电复合纤维是一种新型功能陶瓷纤维材料,可潜在地用于磁、电能量转换。以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶前驱体转化法制备了xCoFe2O4–(1–x)BaTiO3(x=0.2,0.3,0.4,0.5)纳米复合纤维。利用红外光谱、热重–差热分析、X射线... 详细信息

铁磁–铁电复合纤维是一种新型功能陶瓷纤维材料,可潜在地用于磁、电能量转换。以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶前驱体转化法制备了xCoFe2O4–(1–x)BaTiO3(x=0.2,0.3,0.4,0.5)纳米复合纤维。利用红外光谱、热重–差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和振动样品磁强计等对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物组成、形貌和磁性能进行表征。研究表明:所制得的复合纤维直径细小、均匀、致密,最小直径达到1μm,长径比可达1×105。随着焙烧温度从900℃升高到1180℃,复合纤维中BaTiO3和CoFe2O4平均晶粒尺寸为20～70nm。xCoFe2O4–(1–x)BaTiO3纳米复合纤维的饱和磁化强度Ms与CoFe2O4在复合纤维中所占的摩尔分数x之间存在线性关系。

关键词：磁电有机凝胶前驱体转化法纤维制备纳米复合磁性能

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LiFePO_4/Ni复合微球的制备

硅酸盐学报 2008年第4期36卷 559-564页

作者：韩翀沈湘黔周建新江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

通过控制反应沉淀–焙烧法首先制备了球形LiFePO4粉体,然后在LiFePO4粒子表面包覆柠檬酸镍凝胶,经还原热处理制得LiFePO4/Ni复合微球材料,并采用热重–差热分析、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射等手段研究了前驱体和焙烧产物的成... 详细信息

通过控制反应沉淀–焙烧法首先制备了球形LiFePO4粉体,然后在LiFePO4粒子表面包覆柠檬酸镍凝胶,经还原热处理制得LiFePO4/Ni复合微球材料,并采用热重–差热分析、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射等手段研究了前驱体和焙烧产物的成分、微观结构、形貌及其热分解过程。结果表明:实验制备的LiFePO4/Ni复合材料由LiFePO4和金属Ni两相组成,保持了球形形貌和多孔结构,金属镍均匀分布于LiFePO4微球表面。

关键词：磷酸铁锂/镍复合微球控制反应沉淀–焙烧法柠檬酸盐凝胶法

Computational Fluid Dynamics Approach to the Effect of Mixing and Draft Tube on the Precipitation of Barium Sulfate in a Continuous Stirred Tank

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2006年第6X期14卷 713-722页

作者：王正毛在砂杨超沈湘黔 Institute of Process Engineering Chinese Academy of Sciences Beijing 100080 China Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Changsha 410012 China

The effect of mixing on the precipitation of barium sulfate in a continuous stirred tank is simulated numerically with different feeding location, feed concentration, impeller speed and residence time through solving the standard momentum and mass transport equations in combination with the moment equations for crystal population balance. The numerical method was validated with the literature data. The simulation results including the distribution of the local supersaturation ratio distribution in the precipitator, mean crystal size and coefficient of variation under different operating conditions compared well with experimental data in the literature. The effect of the presence of a draft tube on precipitation were also investigated, and it is suggested that the installation of a draft tube increased the mean crystal size, in general agreement with experimental work in the literature.

关键词： mixing, precipitation, stirred tank, computational fluid dynamics (CFD), numerical simulation, supersaturation

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尖晶石型铁氧体纤维的制备及磁性能

无机材料学报 2008年第5期23卷 1005-1010页

作者：向军沈湘黔朱永伟江苏大学材料科学与工程学院镇江212013 南京航空航天大学机电工程学院南京210016

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法制备了MeFe_2O_4(Me=Zn,Ni_(0.5)Zn_(0.5),Ni_(0.4)Zn^(0.4)Cu_(0.2))铁氧体纤维.通过FT-IR、XRD、TG-DSC、SEM和VSM等测试技术对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的物相、... 详细信息

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法制备了MeFe_2O_4(Me=Zn,Ni_(0.5)Zn_(0.5),Ni_(0.4)Zn^(0.4)Cu_(0.2))铁氧体纤维.通过FT-IR、XRD、TG-DSC、SEM和VSM等测试技术对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的物相、形貌以及纤维的磁性能等进行了表征.结果表明,在凝胶形成过程中,金属离子单齿或双齿螯合配位于柠檬酸根阴离子,形成线型分子结构,使凝胶有较好的可纺性.所制得的纤维具有较大的长径比,纤维直径在0.5～20.0μm之间.这些纤维在室温下都具有软磁特性,化学组成、晶粒大小及形貌对纤维的磁性能有着显著影响.ZnFe_2O_4、Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4和Ni_(0.4)Zn_(0.4)Cu_(0.2)Fe_2O_4纤维的饱和磁化强度分别为2.6、12.7和40.0A·m^2·kg^(-1),相应的矫顽力分别为4.77、5.82和4.04kA·m^(-1).

关键词：尖晶石型铁氧体纤维有机凝胶-热分解法可纺性磁性能

有机凝胶-热分解法制备MgO,Al_2O_3,MgAl_2O_4微细纤维

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稀有金属材料与工程 2006年第9期35卷 1470-1474页

作者：张春野沈湘黔景茂祥曹凯江苏大学材料学院江苏镇江212013

以柠檬酸、乳酸及金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法制备了微细氧化镁、α-氧化铝和尖晶石结构铝酸镁纤维。所得纤维结构致密、晶粒细小,直径可小于1μm,长径比大。通过FTIR,XRD,DSC及SEM对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理... 详细信息

以柠檬酸、乳酸及金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法制备了微细氧化镁、α-氧化铝和尖晶石结构铝酸镁纤维。所得纤维结构致密、晶粒细小,直径可小于1μm,长径比大。通过FTIR,XRD,DSC及SEM对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的形貌进行了表征。凝胶的可纺性与组成凝胶的羧酸盐分子结构、羧酸和金属离子的摩尔比等因素有关。柠檬酸和乳酸中的羧基分别以单齿配位于Mg2+和Al3+可能形成线性分子[(C6H6O7)2Mg3],[(C3H5O3)3Al]和[(C6H6O7)4MgAl2],由这些线性分子组成的凝胶显示出了良好的可纺性。

关键词：有机凝胶-热分解法氧化镁纤维氧化铝纤维铝酸镁纤维可纺性