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微纳米粉体的复合与整形

微纳米粉体的复合与整形

作者：王聪清华大学

学位级别：硕士

微纳米粉体工艺被广泛应用在化学,石化,农业,食品,制药,矿物加工,土木工程,先进材料,能源和环境领域。本文旨在通过微晶石墨整形、分级的加工处理以提高其电化学性能,Al/FeO的复合化、球形化处理,提升固体燃料的燃烧效率、铝粉燃烧效率... 详细信息

微纳米粉体工艺被广泛应用在化学,石化,农业,食品,制药,矿物加工,土木工程,先进材料,能源和环境领域。本文旨在通过微晶石墨整形、分级的加工处理以提高其电化学性能,Al/FeO的复合化、球形化处理,提升固体燃料的燃烧效率、铝粉燃烧效率以及安全性的过程,来介绍微纳米粉体工艺中的整形及复合工艺。微晶石墨的整形,首先,使用粉碎系统将未处理的MCG分解成更小的颗粒。然后,使用粒子形状修改系统将粒子修改成近似球形的形状。最后,使用离心转子分类系统缩小了粒度分布。最终得到平均粒度为8.9μm,10μm,15μm和20μm的均匀球形和窄尺寸分布的产品。此外,创新的中试实验过程提高了原材料的利用率。Al粉/纳米氧化铁、Al/氟化物的复合使用了研磨、高速气流冲击颗粒复合系统进行,制备出了分散性良好、包覆均匀的复合粉体。并研究与其燃烧性能的关系。

关键词：微纳米粉体整形复合微晶石墨 Al/Fe2O3

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微纳米粉体/有机硅防污涂层的制备与性能

微纳米粉体/有机硅防污涂层的制备与性能

作者：巴淼大连海事大学

学位级别：硕士

本文针对环境友好型海洋防污涂料,通过选取九种微纳米粉体,制备了含微纳米粉体的有机硅防污涂料。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机、红外光谱、海洋细菌附着实验以及海水浸泡对比实验等手段对涂层的结... 详细信息

本文针对环境友好型海洋防污涂料,通过选取九种微纳米粉体,制备了含微纳米粉体的有机硅防污涂料。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机、红外光谱、海洋细菌附着实验以及海水浸泡对比实验等手段对涂层的结构和性能进行了分析和表征。从中选取合适的微纳米粉体作为涂料的颜填料,设计制备了一种有机硅低表面能防污涂料。通过改变涂料中催化剂和固化剂的添加量,测试涂层表面特性、弹性模量和海水浸泡性等,对涂料的结构和性能进行了分析和表征。结果表明,随着微纳米粉体颗粒的添加,涂层的疏水性由于涂层表面粗糙度的提升而有所提高(添加气相二氧化硅和纳米二氧化硅的涂层除外),机械(力学)性能相较于未添加粉体的涂层显著增大,微纳米粉体颗粒在海水浸泡过程中会有微量的析出现象;细菌附着实验结果表明,微纳米粉体的添加不会导致涂层耐细菌附着能力出现明显的降低,虽然附着细菌的清除率有所降低,但仍保持在50%以上,同时涂层的耐海水浸泡能力仍然保持稳定;改变催化剂的添加量并不会对涂层的表面能和弹性模量产生影响;改变固化剂的添加量不会对涂层的表面能产生影响,涂层的弹性模量随着固化剂的增加先增大后降低;在海水浸泡过程中,催化剂和固化剂的析出导致涂层表面高低起伏,从而导致涂层表面的粗糙度增大,疏水性增强。

关键词：微纳米粉体有机硅防污涂层固化剂催化剂

Schiff碱铜(Ⅱ)配合物微纳米粉体改性UHMWPE初探

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润滑与密封 2012年第4期37卷 29-33,38页

作者：吴莉高新蕾高万振武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程省部共建教育部重点实验室湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室湖北武汉430074 武汉工业学院化学与环境工程系湖北武汉430023 武汉材料保护研究所湖北武汉430030

制备出稳定分散的乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)配合物微纳米粉体,并用扫描电镜和红外光谱鉴定其结构和粒径。在25%(体积分数)小牛血清去离子水溶液边界润滑条件下,以5%(质量分数)微纳米乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)配合物作为添加剂改... 详细信息

制备出稳定分散的乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)配合物微纳米粉体,并用扫描电镜和红外光谱鉴定其结构和粒径。在25%(体积分数)小牛血清去离子水溶液边界润滑条件下,以5%(质量分数)微纳米乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)配合物作为添加剂改性UHMWPE,与Ti6Al4V配对进行往复摩擦磨损试验,并与其微米级粉体改性UHMWPE的摩擦学性能进行对比。结果表明,在改性添加剂质量分数为5%时,对于减少改性UHMWPE自身和对偶件Ti6Al4V的磨损和降低摩擦副的摩擦,乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)配合物微纳米粉体比其微米级粉体更加有效。

关键词：超高分子量聚乙烯(UHMWPE) Schiff碱铜(Ⅱ)配合物微纳米粉体往复摩擦磨损

基于超声振动的微纳米粉体原子层沉积装备研究与应用

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基于超声振动的微纳米粉体原子层沉积装备研究与应用

作者：张晶华中科技大学

学位级别：硕士

微纳米粉体材料由于其小尺寸效应,使其在热、光、声、电和化学性质等方面表现出不同于大块宏观材料的特殊性质,广泛应用于新能源、生物医疗、航空航天、环境催化和发光显示等领域,但由于它的表面与界面效应,表面活性高,容易发生团聚从... 详细信息

微纳米粉体材料由于其小尺寸效应,使其在热、光、声、电和化学性质等方面表现出不同于大块宏观材料的特殊性质,广泛应用于新能源、生物医疗、航空航天、环境催化和发光显示等领域,但由于它的表面与界面效应,表面活性高,容易发生团聚从而严重阻碍了其应用。因此,有必要对其进行表面修饰、包覆改性,克服其团聚现象并提高其各方面的性能。原子层沉积,作为一种特殊的化学气相沉积技术,具有自限制性生长、优异的三维保形性、沉积薄膜均匀且膜厚精确可控等特点,广泛应用于表面修饰改性和界面调控等方面。本文基于超声振动粉末流化原理,自主设计了一种针对微纳米粉体材料的超声振动粉体原子层沉积装备,旨在提高其在原子层沉积过程中的分散性,实现微纳米粉体的均匀包覆并提高沉积效率和批处理量。此外,利用该装备实现了有机颜料和荧光粉的表面改性,为原子层沉积技术的工业应用奠定了基础,主要研究内容包括:(1)将超声振动外力场引入到原子层沉积装备,并通过实验对超声振动的分散效果进行验证。针对微纳米粉体在原子层沉积过程中易团聚,前驱体利用率低等限制,通过多物理场的耦合实现微纳米粉体在原子层沉积过程中的均匀分散,克服其团聚,提高薄膜沉积的均匀性、沉积效率和批处理量。通过搭建该设备并在氧化硅纳米颗粒表面沉积氧化铝薄膜,证明了该设计方案的可行性。(2)利用上述自主设计搭建的超声振动粉体原子层沉积装备对纳米颗粒有机颜料永固紫进行表面改性并对其稳定化机理进行研究。在有机颜料永固紫表面沉积氧化铝薄膜以实现其在有机溶剂中的分散稳定性,克服其团聚。通过Zeta电位测试,对其稳定化机理进行分析,包覆在永固紫表面的氧化铝薄膜形成双电层,双电层之间产生的排斥力,使永固紫纳米颗粒之间的吸引力减小,从而实现永固紫在有机溶剂中的分散稳定性,这对于有机颜料在高质量图像显示中的实际应用具有重要意义。(3)通过上述超声振动粉体流化原子层沉积方法对微米颗粒硅基氮化物荧光粉进行表面改性。在荧光粉表面进行氧化铝薄膜的包覆以提升其热稳定性并改善其光学性能。其在600℃下的热稳定性最高可提升26.5%,解决了荧光粉在LED器件制备过程中色温漂移大的问题,是制备高光效高显色大功率LED器件的基础。

关键词：原子层沉积超声振动微纳米粉体表面改性有机颜料荧光粉

海泡石微纳米粉体制备-活化一体化工艺及摩擦性能评价

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海泡石微纳米粉体制备-活化一体化工艺及摩擦性能评价

作者：周书杰中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

论文以国家重点研发计划《重大装备用矿物减摩修复材料制备技术及应用示范》课题(2017YFB0310703)为依托,围绕制约和影响海泡石矿物粉体用作机械装备摩擦副减摩修复材料效率及其机理等关键技术与科学问题,系统开展了海泡石微纳米化-活... 详细信息

论文以国家重点研发计划《重大装备用矿物减摩修复材料制备技术及应用示范》课题(2017YFB0310703)为依托,围绕制约和影响海泡石矿物粉体用作机械装备摩擦副减摩修复材料效率及其机理等关键技术与科学问题,系统开展了海泡石微纳米化-活化一体化工艺技术研究,分析研究了海泡石微纳米化与活化机理及其与铁基摩擦副的交互作用机制,开展了海泡石微纳米粉体对润滑脂耐极压性影响的实验研究。论文取得如下主要成果:(1)系统开展了海泡石微纳米粉体制备工艺的研究,确定了行星磨制备海泡石微纳米粉体的优化工艺:12 mm、10 mm、6 mm钢球质量比6:5:3;钢球与粉体质量比12:1,水与粉体质量比3:1,分散剂添加量位粉体质量的10%,球磨机转速为500 rpm,球磨时间60 h;获得了具有低结晶度(49.18%)、粒径d=0.49μm的海泡石粉体,为海泡石微纳米粉体的工业制备提供了实验依据和技术支撑。(2)研究发现,在机械化学力作用下,海泡石的晶胞参数a和b的平均值都减小了0.17%,而c和晶胞体积(V)分别增大了0.53%和0.17%;此外,球磨过程中,海泡石结晶度与晶胞体积变化具有明显负相关的关系。这些都说明,在研磨介质球高速运动施加的巨大压应力和剪切力作用下,海泡石的晶体结构遭到了一定程度的破坏(结晶度降低),且晶体a方向和b方向发生了压缩变形,而平行于c方向由于层间结合力减弱发生了膨胀。该项研究为机械化学力作用下层状硅酸盐矿物结晶度降低和晶体结构变化的机理分析提供了新的实验依据。(3)在机械化学力作用下,Si和Mg离子溶出能力增强,最高分别增加了70.95%、132.36%;对长期球磨后钢球的断面成分定量分析发现,大直径钢球表层出现了111.93-343.36μm的富Si、Mg和O结构层,推测其是球磨钢球与海泡石粉体长时间离子交换作用形成的保护修复层。研究成果对于探索海泡石与铁基摩擦副交互作用机制以及海泡石减摩机理分析具有重要的指导意义和参考价值。(4)将机械化学力活化后的海泡石微纳米粉体加入到锂基润滑脂中,用四球摩擦实验及评价了其摩擦性能。结果显示,添加海泡石粉体后,润滑脂的平均摩擦系数降低了3.1%,磨斑直径平均降低了10.35%,烧结负荷由2453 N(锂基润滑脂)提高到了3924 N(添加海泡石粉体的润滑脂),提高幅度达60%。研究成果为微纳米海泡石粉体作为锂基润滑脂抗极压剂的工业应用提供了实验依据。

关键词：海泡石微纳米粉体机械化学力活化润滑脂添加剂摩擦学性能

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微纳米粉体粒径大小及分布测定的研究进展

化学工程与装备 2008年第11期 108-110页

作者：李洪涛李正民山东理工大学分析测试中心

本文介绍了激光分析法、离心沉降法、库尔特法和显微镜法等测量技术的原理及测试方法,比较了各种方法的特点及使用局限性,并对微纳米粉体测试技术的发展进行了展望。

关键词：微纳米粉体颗粒测试技术粒度仪显微镜法

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钙钛矿铁酸铋微纳米粉体的水热合成

纳米科技 2014年第1期11卷 61-67页

作者：宋春燕徐金宝阿尔帕提·依马木王磊石河子大学理学院新疆石河子832003 中国科学院新疆理化技术研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆大学物理科学与技术学院新疆乌鲁木齐830046

以BiCl3，FeCl3和KOH为原料，采用简便的水热法成功制备出不同形貌的铁酸铋粉体，通过XRD、SEM、FT-IR和TG—DSC对产物进行表征，结果表明，产物结晶为很好的三方相BiFeO3粉体，KOH加入量和表面活性剂对产物的形貌产生很大影响，红外图... 详细信息

以BiCl3，FeCl3和KOH为原料，采用简便的水热法成功制备出不同形貌的铁酸铋粉体，通过XRD、SEM、FT-IR和TG—DSC对产物进行表征，结果表明，产物结晶为很好的三方相BiFeO3粉体，KOH加入量和表面活性剂对产物的形貌产生很大影响，红外图谱结果显示出BiFeO3的特征振动，TG—DSC结果获得BiFeO3产物的居里温度在830℃。

关键词：铁酸铋微纳米粉体水热生长

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基于微纳粉体材料负载的芳香针织物制备研究

针织工业 2023年第4期 45-48,49,50页

作者：张红霞巩继贤徐磊姜亚明天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

基于微纳米粉体材料吸附香精,通过不同方式将负载香精的微纳米粉体材料施加到织物上,并加以封装,制备芳香针织物。结果表明,微纳米材料负载香精制备芳香织物表现出持久的香味释放行为和良好的耐水洗性,在自然环境下可持续释香时间长,同... 详细信息

基于微纳米粉体材料吸附香精,通过不同方式将负载香精的微纳米粉体材料施加到织物上,并加以封装,制备芳香针织物。结果表明,微纳米材料负载香精制备芳香织物表现出持久的香味释放行为和良好的耐水洗性,在自然环境下可持续释香时间长,同时可以耐受10次以上的洗涤。该方法效果良好,操作简单,适用性强,在纺织品芳香整理中具有广阔的应用前景。

关键词：芳香纺织品微纳米粉体吸附负载功能纺织品

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膜技术用于微纳粉体制备的研究进展

膜科学与技术 2016年第1期36卷 114-121页

作者：张峰许志龙邢卫红南京工业大学膜科学技术研究所国家特种分离膜工程技术研究中心南京210009

微纳米材料的宏观性能与其颗粒尺寸和形貌密切相关,将膜分离技术应用于微纳粉体的制备过程,实现粉体的可控制备已成为研究热点.本文介绍了膜乳化、膜分散以及膜洗涤等技术原理,利用膜的微孔道结构对反应相进行控制,可以制备出不同形貌... 详细信息

微纳米材料的宏观性能与其颗粒尺寸和形貌密切相关,将膜分离技术应用于微纳粉体的制备过程,实现粉体的可控制备已成为研究热点.本文介绍了膜乳化、膜分散以及膜洗涤等技术原理,利用膜的微孔道结构对反应相进行控制,可以制备出不同形貌和尺寸的粉体;利用膜的筛分作用实现纳米粉体的固液分离,获得高纯度的粉体.还总结了膜乳化法和膜分散法在制备规整高分子微球和无机纳米颗粒中的应用进展,以及陶瓷膜在湿化学法制备纳米粉体中洗涤除杂的应用,给出了膜技术在纳微粉体制备的研究重点.

关键词：膜乳化膜分散膜洗涤微纳米粉体