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纳米al2o3改性SiBCN陶瓷高温粘接剂的制备与性能研究

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中国腐蚀与防护学报 2020年第4期40卷 367-372页

作者：王海卫常森栾新刚宋雪梅王稹李彦樟陈建利张计荣韩明丘丹圭中核霞浦核电有限公司霞浦355100 中国辐射防护研究院太原030006 西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室西安710072

为了进一步提高PSo-PBSZ-TiB2改性PSNB胶粘剂(标记为PPPT)的热稳定性和粘接强度,通过添加纳米al2o3制备出了新的复合胶粘剂(标记为PPPTA),研究了其与SiC陶瓷片的粘接性能。采用SEM和XRD等测试方法,分析了改性粘接剂的微观结构和物相组成... 详细信息

为了进一步提高PSo-PBSZ-TiB2改性PSNB胶粘剂(标记为PPPT)的热稳定性和粘接强度,通过添加纳米al2o3制备出了新的复合胶粘剂(标记为PPPTA),研究了其与SiC陶瓷片的粘接性能。采用SEM和XRD等测试方法,分析了改性粘接剂的微观结构和物相组成,研究了裂解温度和纳米al2o3对SiBCN陶瓷的微观结构和粘接强度的影响,揭示了纳米al2o3对SiBCN陶瓷的强韧化机理。结果表明,在120℃空气中固化2 h,然后在1000℃空气中裂解2 h后,PPPT和PPPTA室温粘接强度最高分别达到11.23和15.91 MPa,在800℃空气中的高温剪切强度分别达到10.4和12.1 MPa。分析表明,添加纳米al2o3可同时有效抑制粘接层的体积收缩和玻璃相在高温时的挥发,从而显著提高粘接强度。

关键词：聚硅硼氮烷纳米al2o3 玻璃相高温粘接强度

纳米al2o3增强金属基复合材料的研究进展

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中国材料进展 2019年第6期38卷 577-587页

作者：马思源郭强张荻上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室

纳米al2o3颗粒具有优异的力学性能,加入金属中可以大幅提高材料的拉伸强度、屈服强度、硬度等常温力学性能及高温性能。在目前的实验室及工业生产中,制备纳米al2o3应用最广泛的是液相法,包括沉淀法、溶胶-凝胶法、水解法、微乳液法等。... 详细信息

纳米al2o3颗粒具有优异的力学性能,加入金属中可以大幅提高材料的拉伸强度、屈服强度、硬度等常温力学性能及高温性能。在目前的实验室及工业生产中,制备纳米al2o3应用最广泛的是液相法,包括沉淀法、溶胶-凝胶法、水解法、微乳液法等。纳米al2o3增强金属基复合材料可以通过外加法或原位法制备。外加法是在制备复合材料之前单独合成纳米al2o3颗粒,结合粉末冶金、熔铸等方法引入金属基体,但往往容易出现纳米增强体团聚及增强体与基体界面结合不好。适当的加工工艺,如机械合金化、摩擦搅拌工艺,能在一定程度上弥补这些缺点。原位法是使金属al发生氧化反应,或基体中其他元素的氧化物与金属al发生铝热反应生成al2o3,再通过热压、挤出等致密化手段来制备纳米al2o3增强金属基复合材料。原位法制备的复合材料往往增强相与基体界面结合更好,且纳米al2o3在基体中分布更均匀、分散。纳米al2o3在金属基复合材料中增强机制主要有两方面,一是orowan机制,弥散在金属晶粒内部的纳米al2o3颗粒起到阻碍位错通过的作用;二是部分纳米al2o3分布在金属晶界附近,阻止晶界移动,从而阻止晶粒长大。最后展望了纳米al2o3增强金属基复合材料的发展前景,指出显微组织结构的构型设计是进一步提高这类材料综合力学性能的有效途径。

关键词：纳米al2o3 金属基复合材料制备过程力学性能增强机制

纳米al2o3-海藻酸钠联合固定化小球藻去除水中总磷

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中国给水排水 2020年第21期36卷 71-74页

作者：吴义诚曾锦涵陈庆瑞厦门理工学院环境科学与工程学院福建厦门361024 博天环境集团股份有限公司北京100011

针对以海藻酸钠为代表的传统固定化材料制备的微藻胶球传质性能较差,对水中总磷去除率低的问题,开发了纳米al2o3-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球,研究了初始总磷浓度、胶球粒径和粒数对联合固定化小球藻去除总磷的影响。结果表明:纳米al... 详细信息

针对以海藻酸钠为代表的传统固定化材料制备的微藻胶球传质性能较差,对水中总磷去除率低的问题,开发了纳米al2o3-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球,研究了初始总磷浓度、胶球粒径和粒数对联合固定化小球藻去除总磷的影响。结果表明:纳米al2o3增加了固定化小球藻胶球的比表面积,促进了小球藻对水中总磷的去除,总磷去除率随着胶球加入量的增加和胶球粒径的减小而提高。纳米al2o3-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球的最优制备方案如下:将0.15 g纳米al2o3加入到30 m L浓度为1.8%海藻酸钠溶液中,然后再加入小球藻至藻细胞密度为2×106cell/m L,交联CaCl2浓度为1%。胶球重复使用3次时总磷去除率仍达到77.51%。

关键词：小球藻固定化纳米al2o3 海藻酸钠总磷

纳米al2o3的表面改性及其对水性聚氨酯涂膜耐磨性的影响

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化工新型材料 2008年第11期36卷 65-66,69页

作者：王亮张军营史翎北京化工大学材料科学与工程学院胶接材料与原位固化技术研究室北京100029

采用硅烷偶联剂改性纳米al2o3,通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)证实了al2o3表面化学基团的改变。将改性后的al2o3加入水性聚氨酯中,分散后成膜固化,测定涂膜的耐磨性。研究发现,纳米粒子的加入能很好的改善涂... 详细信息

采用硅烷偶联剂改性纳米al2o3,通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)证实了al2o3表面化学基团的改变。将改性后的al2o3加入水性聚氨酯中,分散后成膜固化,测定涂膜的耐磨性。研究发现,纳米粒子的加入能很好的改善涂膜的耐磨性能。

关键词：水性聚氨酯纳米al2o3 硅烷偶联剂耐磨性

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纳米al2o3粉末的化学合成

材料导报 2005年第F11期19卷 131-134页

作者：刘东亮金永中陈敏四川理工学院材料与化学工程系自贡643033

纳米氧化铝是一种新型材料，有着广阔的应用前景。为获得性能优良的纳米粉末，许多合成方法不断涌现。主要介绍了当前氧化铝纳米粉的化学制备法，评述了常规方法中需要注意的事项，并着重叙述了目前纳米氧化铝粉末的合成新方法，最后展... 详细信息

纳米氧化铝是一种新型材料，有着广阔的应用前景。为获得性能优良的纳米粉末，许多合成方法不断涌现。主要介绍了当前氧化铝纳米粉的化学制备法，评述了常规方法中需要注意的事项，并着重叙述了目前纳米氧化铝粉末的合成新方法，最后展望了其发展方向。

关键词：纳米al2o3 制备合成

纳米al2o3与Sio2的制备及在陶瓷釉料中的应用

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材料导报（纳米与新材料专辑） 2009年第1期23卷 63-65,78页

作者：张绍岩次立杰张星辰陈丁龙石家庄学院化工学院石家庄050035

以普通无机盐为原料采用沉淀法制备了纳米al2o3和Sio2。XRD分析表明样品为无定形结构，SEM分析表明得到的纳米al2o3和Sio2均为球形颗粒，直径分别为90nm和300nm。将合成的纳米材料添加至陶瓷面釉进行烧结测试，结果表明，添加纳米材料... 详细信息

以普通无机盐为原料采用沉淀法制备了纳米al2o3和Sio2。XRD分析表明样品为无定形结构，SEM分析表明得到的纳米al2o3和Sio2均为球形颗粒，直径分别为90nm和300nm。将合成的纳米材料添加至陶瓷面釉进行烧结测试，结果表明，添加纳米材料釉料的烧结温度比普通釉料的烧结温度降低了30℃，釉层性能明显得到改善，釉料良好的性能源于纳米材料较大的表面积及高的烧结活性。

关键词：纳米al2o3 纳米Sio2 釉料烧结

纳米al2o3对CaTio3-（La,Nd）alo3陶瓷的烧结温度和介电特性的影响

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中国陶瓷 2018年第1期54卷 40-44页

作者：曹良足高瑞平殷丽霞景德镇陶瓷大学机电学院

为了降低Ca Ti o3-（La,Nd）al o3（简称CT-LNA）陶瓷的烧结温度和提高其介电性能,研究纳米al2o3对Ca Ti o3-（La,Nd）al o3陶瓷的烧结温度和介电性能的影响。固相法制备粉料,采用XRD和SEM分析其晶相和显微结构,用网络分析测试样品的介... 详细信息

为了降低Ca Ti o3-（La,Nd）al o3（简称CT-LNA）陶瓷的烧结温度和提高其介电性能,研究纳米al2o3对Ca Ti o3-（La,Nd）al o3陶瓷的烧结温度和介电性能的影响。固相法制备粉料,采用XRD和SEM分析其晶相和显微结构,用网络分析测试样品的介电参数,结果表明,纳米al2o3可促进陶瓷烧结,在1320~1400℃范围内可烧结成瓷,并具有较好的微波介电性能。当纳米al2o3含量为50 wt%时,陶瓷在1340℃烧结可获得优良的微波介电性能：介电常数为42.6,Q×f值高达34,000GHz,频率温度系数为＋4.8 ppm/℃。

关键词： CaTio3(La,Nd)alo3 微波介质陶瓷纳米al2o3 烧结温度

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纳米al2o3水相悬浮液的分散性研究

纳米Al2O3水相悬浮液的分散性研究

作者：魏攀西安建筑科技大学

学位级别：硕士

纳米氧化铝具有多方面的优异的性能,被广泛应用在高强度氧化铝陶瓷、涂料、橡胶、塑料、耐腐蚀、耐磨增强材料等众多复合材料领域。但是由于纳米颗粒属于热力学不稳定体系,比表面积大、表面原子数多、原子配位不足、表面能高,粒子间容... 详细信息

纳米氧化铝具有多方面的优异的性能,被广泛应用在高强度氧化铝陶瓷、涂料、橡胶、塑料、耐腐蚀、耐磨增强材料等众多复合材料领域。但是由于纳米颗粒属于热力学不稳定体系,比表面积大、表面原子数多、原子配位不足、表面能高,粒子间容易形成带有若干连接界面的尺寸较大的团聚体。纳米粒子的团聚是制约其应用的主要问题。本文概述了纳米颗粒在水相中的相互作用及其分散稳定理论,针对纳米氧化铝的水相悬浮液的表面电性及分散性进行研究。通过纳米A1203悬浮液的Zeta电位的测定、粒径分布情况、沉降试验以及吸附试验,探讨分散方式、分散时间、分散剂种类以及分散剂用量对悬浮液分散稳定性的影响;研究了不同种类的分散剂的分散稳定机理,并通过表面活性剂复配形成混合表面活性剂体系,研究复配分散剂之间的协同作用;利用红外光谱、扫描电镜表征实验吸附及分散效果,表征结果与实验结果相吻合。确定了分散稳定的纳米氧化铝悬浮液的最佳条件,主要研究结果如下：1.研究纳米A1203在水相体系中的分散稳定性,超声空化作用形成的高能微环境能够打开凝聚颗粒间的范德华力,分散效果较好,最佳分散时间为20min;在酸性条件下,纳米氧化铝表面带正电,碱性条件下表面带负电;等电点在pH8.4左右;pH在2.97-5.1和10.0-12.14范围内,颗粒表面电荷密度较高。2.研究了分散剂十二烷基磺酸钠SDS、十六烷基三甲基溴化铵CTAB、聚乙二醇PEG、阿拉伯胶GA对纳米A1203的水相悬浮液分散稳定性的影响。加入分散剂后悬浮液Zeta电位随pH改变而显著变化,其中分散剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB在pH=4.0时Zeta绝对值最大值为57.02mV,平均粒径最小,在浓度为6.2mmol·L-1时,A1203表面达到最大饱和吸附量Γ=37.78μmol.g-1,吸附效果较好,颗粒间具有较强的静电排斥作用,分散稳定性最佳。3.通过对非离子型分散剂与离子型分散剂进行复配,研究了混合分散剂对纳米A1203分散稳定的协同效应。加入混合分散剂后在不同pH条件下,纳米A1203颗粒表现出不同的表面电性,从而对其分散性产生影响;其中加入非离子型分散剂聚乙二醇PEG与阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB混合分散剂后颗粒表面电位均为正值,未出现等电点,Zeta电位最大值达70.14mV,纳米A1203对其具有良好的吸附性能,最大饱和吸附量r=58.64μmol·g-1,纳米A1203较未添加分散剂及添加单一分散剂条件下分散性有明显的改善：4.纳米A1203吸附性红外表征结果表明,分散过程中纳米A1203表面确实对各分散剂产生吸附,通过分散剂在A12o3颗粒表面的化学吸附作用,改变颗粒表面的结构和电荷分布状态,产生静电位阻和空间位阻作用,从而增强分散效果;纳米A1203颗粒的SEM观察结果表明,未加分散剂情况下,pH=3.0时由于颗粒间的静电斥力作用颗粒相互分开;等电点pH=8.4时严重聚集形成较大的团聚体;加入分散剂后,团聚体尺寸明显减小,颗粒的分散性显著提高;加入混合分散剂PEG与CTAB后颗粒分布均匀,分散状态较好,结果与实验结果一致。

关键词：纳米al2o3 分散表面活性剂 Zeta电位吸附

纳米al2o3固定化红平红球菌菌球的制备及其对苯酚的降解

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纳米Al2O3固定化红平红球菌菌球的制备及其对苯酚的降解

作者：向海弘湖南大学

学位级别：硕士

苯酚属高毒类化合物,人体摄入一定量后会出现急性中毒反应,长期饮用被苯酚污染的水体可引发瘙痒、贫血、头晕及神经系统障碍。含苯酚废水不仅对人类有很大的危害性,而且也会对动物和植物造成有害的影响。如何有效地解决苯酚对水体的污... 详细信息

苯酚属高毒类化合物,人体摄入一定量后会出现急性中毒反应,长期饮用被苯酚污染的水体可引发瘙痒、贫血、头晕及神经系统障碍。含苯酚废水不仅对人类有很大的危害性,而且也会对动物和植物造成有害的影响。如何有效地解决苯酚对水体的污染已经成为政府以及环保工作者研究的热点。本研究以海藻酸铝为主要包埋材料、纳米alo为添加剂包埋固定红平红球菌,制得纳米alo固定化红平红球菌菌球(简称纳米alo固定化菌球),并将其用于苯酚的降解。首先通过正交实验设计对纳米alo固定化菌球的制备条件进行优化,得到最优制备方案;然后对纳米alo固定化菌球进行表征,观察其微观结构,深入了解新型复合物材料的结构特性;再对纳米alo固定化菌球降解苯酚的条件进行优化,得到最佳降解条件;最后探讨了纳米alo固定化菌球的循环使用效果。实验结果表明:纳米alo固定化菌球的最优制备方案为:纳米alo加入量0.05 g、海藻酸钠(SA)质量分数6%、微生物包埋量1.5 m L、al2(So4)3质量分数3%。通过环境扫描电子显微镜,可明显观察到纳米alo固定化菌球中的红平红球菌长势良好。所以纳米alo的添加能为微生物吸附固定在其表面提供足够大的空间,优化红平红球菌在菌球内的生长,从而提高其对苯酚的降解率。通过氮气等温吸附/脱附测试分析得到,最优条件下制备的纳米alo固定化菌球的比表面积为2.294 m2/g,总孔体积为1.664×10-2 cm3/g。纳米alo固定化菌球的内部孔径集中在2 nm0 nm,中孔居多,这有利于红平红球菌包埋于孔中;确保微生物所需营养元素及目标污染物进入菌球内,便于红平红球菌接触吸收。纳米alo固定化菌球对苯酚初始质量浓度400 mg/L的最佳降解条件为:苯酚菌球加入量为8 g/L;反应p H值为8.0;反应温度为30℃;摇床转速为120 r/min。通过对纳米alo固定化菌球的循环使用效果进行检测分析,经5次循环使用后,苯酚降解率仍达93%以上,说明纳米alo固定化菌球在循环使用过程中保持着稳定的生物活性,可重复利用率高,具有良好的循环使用性。

关键词：纳米al2o3 固定化红平红球菌苯酚降解