纳米SiO2改性纤维在水泥基材料中的应用

制备出新型的纳米二氧化硅改性聚丙烯纤维,测试了纤维的力学性能以及纳米颗粒在纤维表面的分布状况,并将其应用在砂浆与混凝土中.重点研究了改性纤维提高与基材界面性能的机理,主要考察改性纤维的分散性、抗裂性及对砂浆与混凝土力学性能的影响.研究结果表明,改性纤维具有优良的力学性能,二氧化硅在纤维表面均匀分散,纤维与基材的界面性能得到改善,并表现出极佳的分散性与抗裂性,对纤维增强砂浆与混凝土的抗压、抗折强度在一定程度上有所提高.     

改性和温度对织物增强混凝土界面性能的影响

为了研究界面改性和温度对织物增强混凝土（Textile Reinforced Concrete，TRC）界面性能的影响，分别采用环氧树脂、硅烷偶联剂及纳米二氧化硅（SiO2）对纤维表面进行处理，并通过电镜扫描和拔出试验测试处理后纤维微观形貌和TRC试件在25 ℃、100 ℃及200 ℃ 下的宏观力学性能 . 试验结果表明：纳米 SiO2 浸渍和环氧树脂涂层均明显改善碳纤维束在水泥基体中的界面黏结性能 . 纳米 SiO2颗粒能浸入纤维束内部，改善内部纤维丝与基体间的应力传递，同时纳米SiO2与氢氧化钙反应生成水化硅酸钙凝胶，提高其黏结性能. 硅烷偶联剂处理可以增加纤维表面粗糙程度，提高纳米 SiO2 在纤维表面的附着量，从而进一步提升纤维与基体的界面黏结强度. 在100 ℃ 和200 ℃ 下纳米 SiO2浸渍的碳纤维束界面强度显著高于环氧树脂浸渍的. 本研究将为TRC力学性能设计和热稳定性提升方法提供参考.     

纳米SiO2修饰玻纤表面对玻纤/聚丙烯复合材料界面性能的影响

借助纳米颗粒的高比表面积特性,将纳米二氧化硅通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面,制备玻璃纤维/聚丙烯（PP）热塑复合材料。通过SEM表征纳米二氧化硅在玻璃纤维表面的分布形态,结果表明纳米颗粒在纤维表面分散良好;通过界面剪切强度测试（IFSS）和界面断裂韧性测试（G_ⅡC）表征复合材料界面的静态力学性能,结果显示材料的界面剪切强度与界面断裂韧性同时获得了较大的提升;动态热机械分析测试（DMA）的结果表明复合材料在动态测试下的综合界面结合性能均得到较大的提升。     

纳米氧化铝对金属基陶瓷涂层性能的影响

在金属基陶瓷涂层的制备过程中,添加了适量的纳米氧化铝,使涂层的综合性能得到了改善。对涂层的表面形貌、界面结合情况和摩擦磨损性能进行了研究和分析。实验结果表明:添加了纳米氧化铝的涂层试样表面更加光滑平整,涂层与基体结合更加紧密,当纳米氧化铝的最佳添加量为陶瓷骨料总质量的2%时,制备出来的陶瓷涂层综合性能达到最佳。     

新型丙烯酸树脂超疏水材料研究

采用自由基聚合法合成丙烯酸树脂,之后与改性二氧化硅纳米粒子复合,制备出了新型超疏水材料,并获得了最佳涂层工艺条件。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪、静态接触角测定仪对材料结构和性能进行了表征。结果表明,纳米二氧化硅的加入,能够极大地增加涂层表面的粗糙度,从而使材料的比表面积显著增加,根据Wenzel-Cassie模型原理,材料最终达到了超疏水结构。     

二氧化硅／有机蒙脱土复合超疏水涂层的制备及其性能研究

将全氟辛基三乙氧基硅烷（FAs）改性的二氧化硅颗粒与有机蒙脱土（OMMT）混合制成溶胶,采用浸渍提拉法制备具备超疏水性能的复合涂层,研究了二氧化硅／OMMT不同配比对涂层疏水性能的影响。结果表明,复合涂层的静态接触角随二氧化硅／OMMT质量比的增加而增大,滚动角随二氧化硅／OMMT质量比的增加而减小。通过扫描电子显微镜（SEM）观察涂层表面微观结构,发现超疏水涂层表面具有微纳米复合结构,结合FAS改性二氧化硅的低表面能,赋予了复合涂层优良的超疏水性能。     

NiTi合金纤维表面处理对树脂基复合材料界面剪切性能的影响

采用表面涂层和低温冷等离子体技术等多种方法对NiTi合金纤维表面进行预处理,改善纤维表面的浸润性,达到纤维与树脂界面很好的粘结,对样品进行界面剪切强度的测定,并用电镜观察纤维表面形貌的变化。实验结果表明:NiTi合金纤维经不同方法处理后,纤维的浸润性和界面的粘结强度有不同程度的改变,而经过列克纳涂层处理的样品剪切强度有很大的提高,通过电镜的扫描图片可以看到纤维的表面粘有大量的树脂,达到了很好的粘合。     

气相法纳米二氧化硅补强硅橡胶界面-结合橡胶

采用不同表面性质的气相法纳米二氧化硅,利用硅橡胶混炼胶界面结合橡胶来研究高温硫化硅橡胶补强作用的影响因素,并结合扫描电镜分析界面的作用形式。结果表明结合橡胶以纳米二氧化硅的网络结构为骨架,纳米二氧化硅粉体的结构性越高,形成的三维立体网络结构结合橡胶体越好,对硅橡胶制品的补强效果越好。气相法纳米二氧化硅粉体填加质量分数为0.26~0.29时,表面羟基个数在1.1~1.4之间,有效补强体积最大,补强效果也最好。     

纳米涂层材料的开发与生产

纳米涂层材料是近1～2年来国际上纳米材料科学的研究重点之一。主要的研究集中在功能涂层上,包括传统材料表面的涂层,纤维涂层和颗粒涂层。如：静电屏蔽涂层、高介电绝缘涂层、磁性涂层、红外屏蔽涂层、紫外反射涂层以及红外微波隐身涂层等。但大多数的研究尚停留在试验阶段,很少有真正进入工业化生产的产品。能够投入生产,使用价值高的民用纳米环保涂层材料除泰安开发区纳米环保用品厂已研制成功并投入生产外,其它在国内外市场上尚不多见。该厂主要开发生产应用于传统材料表面的纳米涂层材料。如纳米抗菌塑料漆,纳米抗菌除臭整理剂和纳米防锈漆,是传统抗菌、除臭、防锈材料的换代产品。     

静电纺聚醚酰胺纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能

酸性腐蚀和极端高低温等恶劣的实际应用环境下，常规的静电纺纳米纤维空气过滤膜存在易变形和失效等风险.本研究以耐化学腐蚀、耐高低温的嵌段共聚物聚醚酰胺(polyether-block-amide, Pebax)为原料，通过添加曲拉通表面活性剂调控纺丝液性质，制备了新型Pebax纳米纤维空气过滤膜，并系统探究了该滤膜的特性和空气过滤性能.结果表明：该Pebax纳米纤维的平均直径为(129±31) nm,在5.3 cm/s的风速测试条件下，对0.3μm空气颗粒物(PM_0.3)的过滤效率高达98.37%,过滤阻力为100.67 Pa;该Pebax纳米纤维膜对细颗粒物的去除以物理过滤机制为主，即使经高低温老化处理后，过滤效率仅下降1.13个百分点；耐酸性腐蚀试验进一步验证了该Pebax纳米纤维膜具有良好的过滤稳定性.该静电纺Pebax纳米纤维膜可用于化工厂、燃煤电厂等产生的高温、酸性尾气中细颗粒物的过滤去除，具有良好的应用前景.     

微纳米光纤腐蚀动力学及其光学特性研究

本文利用氢氟酸腐蚀石英光纤的方法，制备出微纳米光纤，并通过实验及OptiFDTD软件研究微纳米光纤的光学特性。在实验中通过利用CCD与数据采集卡对氢氟酸腐蚀中的石英光纤进行实时监控来研究微纳米光纤的光功率损耗与直径的关系，发现微纳米光纤的光功率损耗与直径关系曲线大致符合玻尔兹曼函数模型。而通过OptiFDTD软件模拟微纳米光纤的波印廷矢量分布的结果，发现了随着微纳米光纤直径的减小，微纳米光纤的倏逝场会越来越大，而且当微纳米光纤直径与输入的光波波长相比拟时，光波几乎只沿着光纤的表面传播。实验结果表明微纳米光纤具有制备简单、尺寸小、倏逝场大等优良特性，在传感器等领域展示出诱人的应用前景。     

二氧化硅纳米微粒修饰电极的制备及其黄嘌呤电化学检测中的应用

以正硅酸四乙酯为硅源,采用恒电位沉积法制备了二氧化硅纳米颗粒修饰玻碳电极,用扫描电子显微镜、X-射线衍射光谱及电化学技术对纳米界面进行表征,研究了黄嘌呤在二氧化硅纳米微粒修饰电极表面的电化学行为,发现氧化峰峰电位负移130 mV,表明二氧化硅纳米粒子能催化黄嘌呤的电化学氧化;氧化峰峰电流明显增加,表明二氧化硅纳米粒子能...     

泰安开发区纳米环保用品厂纳米涂层材料的开发与生产

纳米涂层材料是近1～2年来国际上纳米材料科学的研究重点之一。主要的研究集中在功能涂层上,包括传统材料表面的涂层,纤维涂层和颗粒涂层。如:静电屏蔽涂层、高介电绝缘涂     

改性环氧树脂超疏水涂层的制备与研究

为简化超疏水涂层的制备过程,提高耐磨性,以端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)、微/纳米二氧化硅分2步改性双酚A型环氧树脂,涂层的固化过程采用紫外光固化技术,然后对涂层的表面性能进行了一系列的测试表征.探究了HTPDMS用量和二氧化硅用量对涂层接触角和其他性能的影响.结果表明,当HTPDMS添加量为环氧树脂质量的80%时,环氧树脂可获得最好的改性效果.当改性环氧树脂与微/纳米二氧化硅的质量比为10∶1.5∶1.5时,采用复配型光引发剂,紫外汞灯照射10 min,即可得到接触角>154°滚动角<1°的超疏水涂层.     

“嘴漏”不用怕新型涂层帮你忙

据国外媒体报道，科学家已经公布了能够帮助吃东西笨手笨脚的人解决后顾之忧的办法——适用于衣物，能够抵御几乎你所知道的任何脏物的涂层。这种与众不同的涂层能击退从咖啡和酒到油，甚至是酸的每一样东西。这种材料非常轻，可以用它制成“透气性”衣服。据研究人员说，这种空气成分高达至少95％的纳米涂层，能够抵御范围最广的任何材料形成的液体，促使它们从物体表面反弹出去。     

钛表面电化学刻蚀及HAP/Ti复合生物材料的研究

电化学沉积法在光滑钛表面上得到的羟基磷灰石涂层存在着不耐载荷，应力作用下结合界面易被破坏的缺陷．本采用电化学刻蚀技术在钛表面形成微观的粗糙结构．然后用电化学方法在粗糙化的钛表面直接沉积纯的羟基磷灰石，并应用XRD．SEM．FTIR漫反射光谱，电化学交流阻抗及拉伸结合力实验等对复合膜层的化学组成、结构及力学性能进行表征．结果表明．钛表面经粗糙化后可改善羟基磷灰石与钛基体之间的界面状况．显提高羟基磷灰石涂层与钛基体的结合力．实验表明，电化学沉积可获得纳米尺度均匀致密的纯羟基磷灰石涂层，有望提高植人体的表面生物活性．     

表面改性对氮化硅粉体及其涂层影响的研究

采用正硅酸乙酯水解法在氮化硅粉体表面包覆二氧化硅进行表面改性,并用改性后的粉体在石英基体表面涂层,通过IR、TG-DTA、XRD等对其结果进行了表征,结果表明氮化硅粉体在硅溶胶中达到了良好的分散,且改性后的氮化硅粉体的抗氧性提高,烧结温度降低,且制得涂层表面光滑,附着力良好,与基体结合牢固.     

用蜘蛛丝生产纳米级超细光纤的奇特技术

据英《新科学家》2002年3月22日报道 :为了制造纳米级直径的超细中空光纤 ,美国加利福尼亚大学的YushanYan和他领导的科研小组利用天然的蜘蛛丝作工具 ,得到了中空的玻璃质纤维 ,其内径仅仅2纳米。具体的工艺过程是 :取一段1厘米长的蜘蛛丝 ,两端粘到钢丝刷上 ,然后反复地把蜘蛛丝在原硅酸四乙酯溶液中浸渍 ,使蜘蛛丝粘上一层均匀的涂层 ,待涂层干燥后 ,再在420℃的炉子中烘烤 ,烧掉里面的蜘蛛丝 ,而涂层在烘烤炉中发生分解反应变成二氧化硅 ,并收缩到原来直径的1/5 ,于是就得到了中空的石英管。试验用的蜘蛛丝是马达加斯加的一种学名为Ne…     

聚多巴胺涂覆改性聚丙烯腈纳米纤维膜及其油水分离性能

以聚多巴胺(PDA)为涂层剂,静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜为基体,制备了PDA/PAN纳米纤维复合材料,测试多巴胺涂层处理对复合材料的表面形貌、力学性能、孔径分布、纯水通量与乳化油截留率等相关性能的影响。研究结果表明:涂层后的静电纺纳米纤维断裂强度明显增加;膜纯水通量明显增大,在涂层液质量浓度为1 mg/mL时静电纺纳米纤维膜纯水通量最高达到14 656L/(m~2·h),较未改性纳米纤维膜增加63%;在涂层液质量浓度为1.5mg/mL时纤维膜获得了最小孔径,其乳化油截留率也达到最佳值(96.1%),同时可以保证高水通量和高乳化油截留率。     

静电纺丝制备二氧化硅纳米纤维

以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶凝胶法制备硅溶胶,研究了体系中水、盐酸的含量对其电纺性能的影响.用电纺法制备出表面光滑、尺寸均匀,直径500~600 nm的二氧化硅(SiO2)纳米纤维.由静电纺丝得到的SiO2纳米纤维经室温下干燥和800℃高温煅烧后,分别用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱法(FTIR)、热重分析法(TG)对其进行了表征和分析.