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生物模板法制备具有特殊表面形貌的二氧化硅中空微球

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无机材料学报 2009年第3期24卷 501-506页

作者：曹丰李东旭管自生南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

利用油菜花粉作为生物模板,通过溶胶在花粉颗粒表面包裹,再经高温烧结去除花粉颗粒的方法制备了具有特殊表面形貌的二氧化硅中空微球.并通过调节溶胶中醇盐与水的比例,实现了不同表面形貌的二氧化硅中空微球的制备.利用差热(DSC)、热重(... 详细信息

利用油菜花粉作为生物模板,通过溶胶在花粉颗粒表面包裹,再经高温烧结去除花粉颗粒的方法制备了具有特殊表面形貌的二氧化硅中空微球.并通过调节溶胶中醇盐与水的比例,实现了不同表面形貌的二氧化硅中空微球的制备.利用差热(DSC)、热重(TG)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)等对花粉颗粒和所制备的二氧化硅中空微球进行了表征,并对不同表面形貌的形成机理进行了探讨.结果表明,花粉内壁在200℃时即可完全消除,从而形成中空结构,而外壁及其表面的网格状结构在较高温度仍能保持完好,从而保证该结构在微球表面的复制,而溶胶浓度则是形成微球表面不同形貌的决定因素,随着胶体粒子在花粉表面沉积量的不同,微球表面的微孔结构也将随之变化.

关键词：表面形貌生物模板中空微球溶胶-凝胶

预处理对构建丝素蛋白纤维/磷灰石仿生骨修复材料的影响

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无机材料学报 2011年第1期26卷 43-48页

作者：程新李延报陆春华李东旭许仲梓南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

利用氯化钙-乙醇-水(n(CaCl_2):n(EtOH):n(H_2O)=1:2:8)三元溶液对丝素蛋白纤维预处理,再采用交替浸渍法将其分别浸在钙溶液和磷溶液中交替浸渍、仿生矿化制备丝素蛋白纤维/磷灰石复合材料,采用SEM、FTIR、XRD和TGA等技术研究了不同预... 详细信息

利用氯化钙-乙醇-水(n(CaCl_2):n(EtOH):n(H_2O)=1:2:8)三元溶液对丝素蛋白纤维预处理,再采用交替浸渍法将其分别浸在钙溶液和磷溶液中交替浸渍、仿生矿化制备丝素蛋白纤维/磷灰石复合材料,采用SEM、FTIR、XRD和TGA等技术研究了不同预处理时间对丝素蛋白纤维微结构和构建丝素蛋白纤维/磷灰石的影响.结果表明,预处理增加了丝素蛋白纤维表面粗糙程度及内部孔隙率,并使钙离子与丝素蛋白纤维中的羧基、羟基和酰胺基等基团先发生作用,可以有效地提高磷灰石在丝素蛋白表面的沉积量,使得预处理后的丝素蛋白纤维与磷灰石的结合更均匀、密实,获得了磷灰石晶体沿c轴取向生长的仿骨结构的复合材料.

关键词：丝素蛋白纤维磷灰石生物矿化

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ZnO准一维纳米结构生长形态的演化机理

无机材料学报 2009年第6期24卷 1141-1146页

作者：苏英杰周亚军黄礼胜刘云飞施书哲吕忆农南京工业大学材料化学工程国家重点实验室材料科学与工程学院理学院南京210009

利用气相生长系统,通过调控实验参数,制备了多种形貌的ZnO准一维结构,如纳米条带、[011-0]和[21-1-0]取向的单侧生齿的梳状纳米条带、微米尺度的梳状结构,由多节状六角棱柱和八角棱柱组装成的微米条带等.通过X射线衍射、扫描电子显微镜... 详细信息

利用气相生长系统,通过调控实验参数,制备了多种形貌的ZnO准一维结构,如纳米条带、[011-0]和[21-1-0]取向的单侧生齿的梳状纳米条带、微米尺度的梳状结构,由多节状六角棱柱和八角棱柱组装成的微米条带等.通过X射线衍射、扫描电子显微镜及其所加载的能谱分析和背散射电子衍射仪、高分辨透射电子显微镜等分析技术,对其中具有代表性的介观结构进行了系统的形貌分析和细致的结构解析.分析出基本的结构单元及其复合体,揭示了显微尺度下ZnO晶体的外形多样性以及其形态演化中的关联和规律,即ZnO纳米条带、梳状结构和多节状微米条带具有晶体结构上的同一性.

关键词：一维纳米结构晶体形态氧化锌

用高分辨透射电子显微技术研究0.94(Na_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3–0.06BaTiO_3的有序结构

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硅酸盐学报 2008年第6期36卷 776-782页

作者：刘云飞吕忆农施书哲徐明南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

用高分辨透射电子显微技术(high resolution transmission electron microscopy,HRTEM)和选区电子衍射(selected area electron diffraction,SAED)技术对具有A位复合钙钛矿结构的0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3(BNT)–0.06BaTiO3(BNBT6)陶瓷的显微结构进行了深入研究。沿[001],[011]和[111]3个晶带轴方向的SAED花样分析结果表明:A位Bi3+和Na+可以形成2种不同的有序结构——1/2{110}和1/2{111}超结构。据此,建立了BNT的1/2{110}和1/2{111}有序结构模型,其中1/2{110}型有序是由Bi3+层和Na+层沿[110]方向交替排列而形成,1/2{111}型有序是由Bi3+层和Na+层沿[111]方向交替排列而形成。利用多层法,通过计算机模拟了1/2{111}有序结构沿[001],[011]和[111]3个方向的HRTEM像,与实验拍摄的HRTEM像对照,验证了所建立的1/2{111}有序结构模型的正确性。同时,采用快速Fourier变换(fast Fourier transformation,FFT)技术,由1/2(330)和1/2(330)超晶格反射斑点获得的一维晶格像,揭示了沿[110]方向局部Bi3+层和Na+层扭曲导致的位错和反相畴界(anti-phase boundary,APB),APB的存在表明结构中存在着Bi3+层和Na+层沿[110]方向的交替排列,证实BNBT6中存在着1/2{110}有序结构。BNBT6有序结构的HRTEM研究表明:A位Bi3+和Na+的化学有序是导致超晶格反射的主要原因。

关键词：钛酸铋钠–钛酸钡有序结构高分辨透射电子显微镜计算机模拟

纳米二氧化硅/磷酸钙复合骨水泥的力学强度和水化过程

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硅酸盐学报 2012年第4期40卷 606-612页

作者：尹苏敏李延报兰祥辉陆春华许仲梓南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

在磷酸钙骨水泥(CPC)中添加纳米二氧化硅(nSiO2)获得了nSiO2/CPC复合骨水泥。利用维卡仪、万能压力试验机和热导式等温量热仪研究了nSiO2的添加量对nSiO2/CPC复合骨水泥的凝结时间、抗压强度和水化行为的影响,利用X射线衍射和扫描电子... 详细信息

在磷酸钙骨水泥(CPC)中添加纳米二氧化硅(nSiO2)获得了nSiO2/CPC复合骨水泥。利用维卡仪、万能压力试验机和热导式等温量热仪研究了nSiO2的添加量对nSiO2/CPC复合骨水泥的凝结时间、抗压强度和水化行为的影响,利用X射线衍射和扫描电子显微镜等技术研究添加的nSiO2对nSiO2/CPC复合骨水泥固化产物的相组成和断面形貌的影响。研究结果表明:nSiO2添加量为5%的nSiO2/CPC复合骨水泥凝结时间由16 min缩短到10 min,抗压强度由原来的(24 2)MPa增加到(33 4)MPa,提高了38%,但添加超过5%的nSiO2会影响水化产物磷灰石的生成从而使复合骨水泥的力学强度下降。在水化反应过程中,一方面nSiO2作为填料,吸附了固化液中的水导致CPC的实际固液比增大,减弱了CPC的水化进程,由于实际固化液下降也减少了水化产物的孔隙大小和数目;另一方面,nSiO2与水化产生的Ca(OH)2发生化学反应形成CSH凝胶,改善了nSiO2和CPC基体之间的界面结合。这两方面的作用结果使得添加适量的nSiO2可以提高nSiO2/CPC复合骨水泥的抗压强度,缩短其凝结时间。

关键词：磷酸钙骨水泥纳米二氧化硅抗压强度水化反应

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卧式行星球磨机最佳参数的数值模拟

材料工程 2012年第5期40卷 10-14,19页

作者：朱飞张林进蔡道林叶旭初南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

采用颗粒离散元法模拟得到卧式行星磨磨筒内钢球平均接触力大小以及随填球率、钢球直径、磨筒半径和公转半径的变化规律,并与实验结果进行了比较分析。结果表明:行星磨的粉磨速率可以由平均接触力大小来确定,粉磨速率的对数是平均接触... 详细信息

采用颗粒离散元法模拟得到卧式行星磨磨筒内钢球平均接触力大小以及随填球率、钢球直径、磨筒半径和公转半径的变化规律,并与实验结果进行了比较分析。结果表明:行星磨的粉磨速率可以由平均接触力大小来确定,粉磨速率的对数是平均接触力线性函数,斜率为0.087。磨筒填球率的增加,导致钢球的平均接触力减小;随着钢球直径、磨筒半径、公转半径的增大,平均接触力呈线性增长,斜率分别为2.5,0.14,0.03,其中钢球直径对平均接触力的影响最大。

关键词：粉磨速率数值模拟卧式行星球磨机离散元法

梭状NaLa(MoO_4)_2的微波溶剂热合成及其发光性能

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硅酸盐学报 2012年第7期40卷 1023-1029页

作者：洪慧敏吕忆农刘云飞魏玲南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

通过微波溶剂热法合成梭状NaLa(MoO4)2粉体,研究了乙二醇与水的体积比、反应温度和反应物浓度等参数对产物形貌和尺寸的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、双光束紫外–可见分光光度计和荧光光谱仪对产物的物相、结构、形貌和发... 详细信息

通过微波溶剂热法合成梭状NaLa(MoO4)2粉体,研究了乙二醇与水的体积比、反应温度和反应物浓度等参数对产物形貌和尺寸的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、双光束紫外–可见分光光度计和荧光光谱仪对产物的物相、结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明:在150℃微波加热6h,可合成出尺寸(长轴为2μm、短轴为0.3μm)均匀的四方相四棱梭状NaLa(MoO4)2;Eu3+掺杂后,NaLa(MoO4)2的四方相白钨矿结构没有改变;对NaLa1–x(MoO4)2:xEu3+的荧光光谱测试表明,其在294nm和393nm波长的紫外激发下,发射波长为615nm的红光;Eu3+在NaLa1–x(MoO4)2:xEu3+(x=0.025～0.200)中没有明显的浓度猝灭。

关键词：碱金属稀土钼酸盐微波溶剂热梭状形貌发光性能

高储能陶瓷/聚偏氟乙烯复合电介质的研究进展

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复合材料学报 2021年第7期38卷 2107-2122页

作者：张慧衡婷婷房正刚胡欣方亮陆春华南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京211800

介电电容器作为间歇产生的可持续能源的高效存储转换设备,在新能源领域发挥着不可替代的作用。而电介质电容器的核心是具有高储能密度的电介质材料。聚合物电介质材料由于具有击穿场强高、放电速度快、能长时间使用并可自修复等特点,成... 详细信息

介电电容器作为间歇产生的可持续能源的高效存储转换设备,在新能源领域发挥着不可替代的作用。而电介质电容器的核心是具有高储能密度的电介质材料。聚合物电介质材料由于具有击穿场强高、放电速度快、能长时间使用并可自修复等特点,成为高性能电容器的潜力候选材料,但聚合物本身较低的介电常数限制了其储能密度。通过将具有高介电常数的陶瓷填料与聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物复合,制备新型陶瓷/PVDF复合电介质,在提高电介质材料的介电性能和储能密度方面取得了重要进展。本文介绍了电介质材料的基本原理,综述了不同类型的陶瓷/PVDF复合电介质的结构、储能机制及介电储能性能,并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词：聚偏氟乙烯(PVDF) 复合材料电介质储能密度介电性能

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助磨剂对钢渣细度和活性的影响

硅酸盐学报 2010年第7期38卷 1160-1166页

作者：冯春花李东旭苗琛王小鹏南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009

探讨了化学激发和物理激发对钢渣活性的影响,阐述了钢渣活性化学激发机理和物理激发机理,对掺加了4种助磨剂后粉磨钢渣的活性进行了研究,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、压汞法等现代物相检测手段揭示微观结构与宏观性能之间的内在... 详细信息

探讨了化学激发和物理激发对钢渣活性的影响,阐述了钢渣活性化学激发机理和物理激发机理,对掺加了4种助磨剂后粉磨钢渣的活性进行了研究,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、压汞法等现代物相检测手段揭示微观结构与宏观性能之间的内在联系。结果表明:通过2种激发手段的综合效应,能够利用钢渣制备出高活性的辅助性胶凝材料;钢渣最适宜的粉磨时间为60min;助磨剂A(三乙醇胺、乙二醇与去离子水的复配,其复配质量比为7:3:10)的激发效果最好,钢渣作为一种高活性的辅助性胶凝材料,在水泥中的掺量可以达到30%;添加钢渣后,水泥的28d强度得到提高。

关键词：钢渣物理激发化学激发活性胶凝材料