金红石型钛白粉表面包覆氧化铝的形态及机理

探讨了以H2SO4和CH2OHCH2Cl为酸解介质时，氯化法金红石型钛白粉表面包铝的行为及形态特征。利用正交实验研究了包膜过程中，熟化pH、熟化时间以及温度对包铝钛白粉白度的影响。氯化法金红石型钛白粉浆在pH为10时，Zeta电位最大，在水中达到最佳分散，利用H2OHCH2Cl作为酸解介质时，浆液中的均相成核得到显著抑制，钛白粉表面的包膜质量得到明显改善。以稀硫酸作为酸解介质时，随熟化温度升高和熟化时间的延长，钛白粉包覆效果明显改善，白度值明显升高。     

包膜剂添加方式对钛白粉包覆铝膜的影响

以TiCl_4气相氧化的钛白粉颗粒作为实验原料,通过钛白粉表面包覆水合氧化铝膜的包膜剂添加方式的研究,分析了包膜剂添加方式对钛白粉包覆铝膜的机理、过程pH变化、成膜晶型结构、表面形貌、比表面积和吸油量的影响。实验表明,顺流法、并流法和逆流法三种包膜剂添加方式形成水合氧化铝薄膜的化学反应、沉淀pH、晶型结构、表面形貌、比表面积和吸油量不同。并流法形成光滑、致密、均匀的勃姆石水合氧化铝薄膜,有利于降低比表面积和吸油量,提高钛白粉的颜料性能。     

CuO/水纳米流体悬浮液分散性能研究

通过在去离子水中添加纳米CuO颗粒,制备一种新型强化传热工质CuO/水纳米流体。采用离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、非离子型表面活性剂聚乙二醇6000(PEG6000)对纳米CuO颗粒进行分散,并对其zeta电位、粒度及吸光度进行测量。系统研究超声振动时间、表面活性剂种类和质量分数、pH值等对CuO/水纳米流体悬浮液分散性能的影响。实验结果表明,随超声振动时间的延长、分散剂浓度及pH值的增加,纳米CuO颗粒的分散性均出现先增后降的变化规律;纳米CuO颗粒的分散存在一个最佳超声振动时间、分散剂质量分数和pH值。纳米CuO在悬浮液中的最佳分散工艺条件为:超声振动时间1.5 h,pH=8,wSDBS=0.06%。     

颜料钛白粉后处理的研究——金红石型颜料钛白粉研制报告之五

本文对颜料钛白粉的后处理过程进行了研究。经水选后的钛白粉颗粒进行了Al包膜,Si-AI包膜和si-Si-Al包膜。包膜效果用酸溶性法进行了测定。产品的酸溶性可与R-930钛白粉相比。     

工业生产TiO2颗粒表面Al2O3包膜的研究

以尿素为沉淀剂,用强迫水解方法对工业生产TiO2颗粒表面进行了A l2O3包膜表面改性.研究了氧化钛粉体分散性与pH值关系,包膜pH、温度及陈化时间等影响.采用FESEM、XRD和Zeta电位仪进行表征,结果表明:在碱性条件下可以在TiO2颗粒表面获得较理想的A l2O3包膜;工业生产TiO2颗粒进行A l2O3包膜表面改性,包膜层晶体结构以γ-A l2O3为主,分散性和稳定性提高.     

氧化铝包覆对TiO2颜料性能的影响及包覆过程机理研究

通过对氧化铝包覆金红石型二氧化钛的实验研究,分析了温度、pH值、包覆量及陈化时间等条件对产品颜料性能的具体影响,并对影响颜料性能的主要因素及包覆过程机理进行了探讨.实验表明,温度对成核速率和生长速率具有影响;pH值决定了氧化铝的彤态结构,pH=8-9时生成的勃姆石与假勃姆石型氧化铝有利于产品的分散;包覆量时提高白度和光泽度有所影响,包覆量高,光泽与白度增加;陈化时间的延长有利于膜层的充分生长,有助于改善颜料性能.     

纳米SiO_2包覆改性薄片铝粉颜料及其耐酸性研究

以正硅酸乙酯为前驱体,氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶法在薄片铝粉颜料表面包覆了一层薄而致密的纳米SiO_2层,考察了反应工艺参数对包覆层形貌及耐酸性的影响.通过调节反应温度和时间、铝硅比、水硅比、催化剂用量等工艺条件,可以控制正硅酸乙酯的水解速率、活性硅酸在铝粉粒子表面的吸附速率及缩合速率之间的相对大小,从而控制SiO_2以膜沉积的方式对铝粉进行包覆,得到均匀致密的包覆膜.实验得到较优的条件为:同时滴加正硅酸乙酯和氨水水溶液,控制铝硅比为5.5,水硅比为30,氨水用量3 mL,在40 ℃下反应6 h,铝粉粒子表面的SiO_2包覆层均匀致密,包覆型铝粉在pH＝1的酸溶液中能稳定存在30 d而不产生H_2.     

电致发光粉ZnS:Cu的透明防潮包覆

在现有包覆方法基础上进行了改进且得到了满意的包覆效果.以有机硅、铝为反应物用Sol-Gel法,在微米尺度的电致发光粉表面上形成一层厚度均匀的纳米薄膜,实现了电致发光粉ZnS:Cu的透明防潮包覆.实验结果表明:包覆3次的薄膜最均匀且致密,抗变色时间大于120min;包覆后的电致发光粉ZnS:Cu可以保持未包覆时发光强度的93%以上,且包覆次数对发光强度的影响很小;温度低于200℃时其抗腐蚀性能良好,用透射电子显微镜(TEM)和X射线荧光探针光谱分析仪(EDXS)对包覆膜进行了表征.经过包覆后的电致发光粉表面的铝和硅含量在不断增加且硅增加的速度快于铝增加的速度.     

微细鳞片石墨分散性

采用沉降法研究了微细鳞片石墨在水介质中的分散行为,考察了12种药剂对微细鳞片石墨的分散效果,通过测试加入分散剂前、后颗粒表面Zeta电位、悬浮液粘度的变化及颗粒间相互作用能的计算,研究了分散剂的作用机理.研究结果表明:传统表面活性剂对微细鳞片石墨分散效果不佳,高分子化合物羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠是微细鳞片石墨的良好分散剂,加入分散剂使颗粒表面Zeta电位绝对值变大,提高了悬浮液的稳定性,降低了体系的粘度,分散剂的最佳质量浓度为500mg/L,合适的pH值为8.5～10.5;疏水性石墨在水介质中的分散行为不符合经典DLVO理论,颗粒表面疏水化作用对其分散和聚团起主导作用,分散剂通过增大静电斥力和空间位阻起作用.     

CS-ISPH-TPP亚微米颗粒的粒径与表面电位影响因素研究

以带正电的几丁聚醣(CS)与带负电的三聚磷酸钠(TPP)通过离子交联作用包覆分离大豆蛋白质水解物(ISPH)制成CS-ISPH-TPP亚微米颗粒,利用动态光散射法分析ISPH浓度、CS分子量及CS/TPP质量比对亚微米颗粒的粒径与表面电位的影响。结果表明,CSISPH-TPP亚微米颗粒的粒径随ISPH添加浓度的增加而增大,而表面电位则无明显变化。CSTPP与CS-ISPH-TPP亚微米颗粒的粒径会随CS分子量的增加而增大,且包覆ISPH颗粒的粒径均大于未包覆的颗粒,而表面电位则介于41.9~44.2 m V之间。CS/TPP质量比由6∶1减至4∶1时,颗粒粒径会随之增加,而由4∶1减至2∶1时,粒径则变小;CS/TPP质量比由6∶1减至3∶1时,颗粒表面均带有高度的正电荷,继续减至2∶1时,表面电位会出现骤降的情形。     

微硅粉固相反应制备莫来石粉体工艺

 以微硅粉和工业氧化铝为原料,在空气气氛下固相反应合成莫来石粉体。研究了煅烧温度和Al₂O₃/SiO₂的物质的量比对反应产物物相组成的影响,结果表明,当Al₂O₃ /SiO₂的物质的量比为3：2.5、煅烧温度为1450℃时,制备莫来石粉体质量分数达到最高,根据K值法计算其质量分数为95%。莫来石粉体平均粒径随球磨时间延长而逐渐减小,最终粉体平均粒径为0.58μm,比表面积为9.26m²/g,粒径分布由单峰分布演变为双峰分布,莫来石粉体颗粒形状不规则,以多边体状存在。     

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO₂作为一种重要的催化剂,在石油化工方面有重要的应用,特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO₂还是重要的白色颜料,为了提高TiO₂的应用性能,对TiO₂颗粒进行了SiO₂纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO₂颗粒表面包覆了SiO₂的纳米层,并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO₂在TiO₂颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,厚度大约为3.5～4.0nm,SiO₂凝胶纳米膜比较致密,没有未包膜上的絮状物,而且TiO₂是单颗粒分散,没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO₂凝胶在包膜后的TiO₂颗粒的表面为物理包覆。用SiO₂包膜后,样品的光学性质有了明显的提高,同时改变了样品在不同介质中的分散性质,在水性介质中分散性能提高到93.0％。这种表面处理后的TiO₂可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

空气冲旋钻头牙齿失效分析与新材料实验研究

针对目前空气冲旋钻头钻进中牙齿频繁断裂、脱落以及磨损严重,导致破岩效率低、使用寿命短等问题,采用纳米改型技术,在硬质合金中掺杂纳米Al₂O₃制备出Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料,对其性能、组织结构进行分析,对其耐磨性、耐冲击性进行实验研究,结果表明：加入3%的纳米Al₂O₃并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料的组织结构、细化晶粒,复合材料的耐磨性和耐冲击性能得到大幅提高,较硬质合金YG8提高4～8倍。为大幅度提高钻头破岩效率,延长钻头使用寿命提供了可能性。     

物探气动冲旋钻头牙齿纳米复合材料试验研究

针对目前物探气动冲击钻头在工作的过程中,遇到牙齿容易出现磨损和断裂失效的问题。应用纳米复合材料的相关理论和制备技术开展了Al₂O₃/WC-Co纳米/微米复合材料的系列试验研究,采用纳米改性技术,在硬质合金中掺杂纳米Al₂O₃制备出Al₂O₃/WC-Co纳米/微米复合材料,并测试其性能,进行组织结构分析和耐磨性、耐冲击性能等试验研究,结果表明：加入3%的纳米Al₂O₃并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al₂O₃/WC-Co纳米/微米复合材料的组织结构,晶粒明显得到细化;耐磨性和耐冲击性能得到很大提高,较硬质合金YG8提高了7~10倍;为大幅度提高钻头破岩效率,延长钻头使用寿命提供了可能性,能较好地满足石油物探冲旋钻井的需要。     

脉冲激光镀膜工艺制备BiFeO3-CoFe2O4多铁性复合薄膜

采用脉冲激光镀膜（PLD）工艺,在Pt（111）/Ti/SiO₂/Si衬底上制备了柱状结构0.7BiFeO₃-0.3CoFe₂O₄（BFO-CFO）多铁性复合薄膜.在薄膜的沉积过程中,通过自组装生长实现钙钛矿结构BiFeO3和尖晶石结构CoFe₂O₄相的形成以及两相分离.探索了BFO-CFO复合薄膜的生长条件和机制,研究了薄膜厚度对BFO-CFO复合薄膜结构和性能的影响.     

超顺磁性Fe3O4空心亚微球固定脂肪酶的研究

采用溶剂热法合成磁性亚微米球，并且利用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱仪、X-射线衍射仪、振动样品磁强计等对合成样品进行了分析表征，结果表明所获样品为平均粒径为350nm的超顺磁性Fe₃O₄空心亚微球。对该样品进行了SiO₂包覆或氨基硅烷修饰，分别将Fe₃O₄空心亚微球、SiO₂包覆Fe₃O₄空心亚微球和氨基功能化Fe₃O₄空心亚微球作为固定化载体进行脂肪酶固定化。研究表明Fe₃O₄空心亚微球经SiO₂包覆或氨基功能化后对脂肪酶的固载量分别提高3.2和4.0倍，固定化酶比活力提高2.9和3.4倍。固定化的最优条件为pH6、25℃的条件下固定22h。     

LiNbO3(SiO2)/ZL102基高阻尼复合材料的制备及压电阻尼特性

采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜，以压力浸渗工艺制备LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料，并通过动态机械热分析仪研究了其在30~350 °C下的阻尼性能.结果表明，当30 °C时，LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料的内耗是铝基体的3倍，LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料的2倍；在所选用的测试温度范围内，铝基体、LiNbO₃/ZL102和LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料内耗随温度的升高而增加并最终趋于相近.这是由于极化处理的高居里点LiNbO₃压电颗粒具有压电阻尼特性，而且SiO₂薄膜改变了LiNbO₃颗粒外部的电阻率，从而提高了其压电阻尼特性.     

辽宁南芬露天铁矿床地球化学特征及其地质意义

 辽宁南芬铁矿是中国乃至亚洲最大的露天开采铁矿.自1949年以来,辽宁南芬铁矿一直是本钢集团的主体矿山和高品位富矿的主要供应地.本文在总结辽宁南芬铁矿床成矿地质背景及矿床地质特征的基础上,对矿区内的磁铁石英岩的主量元素和稀土元素特征进行分析.通过主量元素和稀土元素相结合的方法,对铁矿成矿物质来源提出了有效制约.研究表明,条带状铁矿(BIF)的化学成分主要由T(Fe₂O₃)和SiO₂组成,并且具有较低含量的Al₂O₃和TiO₂.这一特征与鞍-本地区、山西五台山和冀东迁安地区铁矿一致,表明该BIF型铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素的总量很低,经标准化后的稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显铕(Eu)正异常特征,说明该BIF的地球化学特征(REE)来源于火山热液和海水混合液.     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术（APS）,在7.5m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al₂O₃+13%TiO₂)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和Philips X-port型X射线衍射仪（XRD）等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定。结果表明：纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50~70μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂。纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现（Al₂O₃）_5.333与斜方晶态的Al₂TiO₅物相。涂层断口分析证明：在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据。     

超微HMS介孔分子筛的合成研究（I）——合成条件的影响

以十二胺为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热法合成了HMS介孔分子筛,系统地研究了合成条件如pH值、合成温度、合成时间、DDA/SiO₂、H₂O/SiO₂和EtOH/SiO₂对HMS介孔分子筛结构和粒径的影响.结果表明,合成条件对HMS介孔分子筛的结构和粒径有很大影响,在pH＝7,DDA/SiO₂＝0.27,H₂O/SiO₂=66.7,EtOH/SiO₂=6.5,20 ℃下反应18 h,可以获得粒径为100～300 nm的超微HMS介孔分子筛.