纳米氮化硅粉体的表面改性研究

本研究采用聚乙二醇(PEG1000)作为表面改性剂对纳米氮化硅进行表面改性处理.通过测定氮化硅在丙酮中的悬浮层体积和悬浮液的透射电镜(TEM)分析来表征其分散性.用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析、比表面积测定及透射电镜等探测纳米Si3N4粉体的表面改性效果.结果表明:PEG的添加量为Si3N4的5wt%,Si3N4的改性效果最佳.     

HSi-g-A151的制备及其对纳米Si_3N_4的表面改性

通过甲基含氢硅油与乙烯基硅氧烷(A151)的接枝反应,制备大分子硅氧烷偶联剂(HSi-g-A151),并用其对纳米Si3N4粉体进行表面修饰,通过沉降实验、透射电镜分析、粒度测定、热重分析和表面自由能分析等手段对改性前后的粉体进行表征.结果表明:大分子硅烷偶联剂对纳米Si3N4粉体为化学改性,改性后的纳米Si3N4粉体在二甲苯中悬浮稳定,粒径分布在30 nm左右,纳米颗粒表面自由能由79.8 J.m-2下降到39.4 J.m-2.     

纳米二氧化硅粉体的表面改性研究

以乙醇作为分散介质用偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行了表面改性,通过透射电镜和光电子能谱对其改性效果进行了表征,研究发现纳米二氧化硅在乙醇中达到纳米级的分散;且偶联剂与纳米二氧化硅表面发生了化学反应.     

涤纶织物纳米碳化锆粉体的表面改性

使用硅烷偶联剂KH560对纳米碳化锆粉体进行偶联改性处理,再使用改性后的纳米碳化锆粉体对涤纶织物进行整理及染色.利用扫描电镜、红外光谱和热性能测试技术对纳米碳化锆粉体和涤纶织物纤维表面形态、结构和热性能进行了表征.结果表明,纳米碳化锆粉体经过KH560改性之后,团聚现象明显改善,且发生了化学接枝反应,并通过KH560的桥接作用使纳米碳化锆颗粒牢固附着在涤纶纤维表面.涤纶织物经过纳米碳化锆粉体整理之后,起始和终止热分解温度均有所下降.染色之后纤维表面仍粘附有纳米碳化锆颗粒,纳米碳化锆整理对涤纶纤维染色和热性能没有影响.     

Si_3N_4-SiC纳米复合陶瓷材料的研究

用粒度为 ５０～７０ ｎｍ的纳米级 ＳｉＣ粉体与微米级的 Ｓｉ３Ｎ４粉体复合来制备 Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ纳米复合陶瓷材料，对纳米ＳｉＣ含量不同的Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ纳米复合陶瓷材料的微观组织结构与性能的关系进行了研究。结果表明：纳米ＳｉＣ质量分数为１０％时，经热压烧结法制备的Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ纳米复合陶瓷材料的抗弯强度为 ８４４ ＭＰａ，断裂韧性为 ９． ７ ＭＰａ· ｍ１／２。微观组织结构的研究还表明，纳米ＳｉＣ的不同含量影响着基体Ｓｉ３Ｎ４的晶粒形貌，从而决定了复合材料的性能。探讨了纳米级ＳｉＣ在基体中的形态、分布及其对基体强化增韧的新机制。     

纳米氮化硅粉末的表面处理研究

采用溶液聚合法合成了丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸-丙烯腈(BA-MAA-AN)三元共聚物,使用该三元共聚物作为大分子表面改性剂对纳米氮化硅进行表面处理,运用TEM、FTIR、XPS等仪器对处理后的纳米氮化硅粉末的结构及表面特性进行系统地研究.结果表明:纳米氮化硅处理后,在有机溶剂中分散性良好,大分子改性剂包覆在其表面,并与其发生了化学作用.     

Si_3N_4和Si_3N_4/SiO_2驻极体薄膜的化学表面修正

采用补偿法对六甲基二硅胺烷 (hexamethyedisilane ,HMDS)和二氯二甲基硅烷 (dichlorodimethsiliane ,DCDMS)化学表面修正恒压电晕充电硅基氮化硅 (Si3N4)薄膜驻极体及氮化硅 /二氧化硅 (Si3N4/SiO2 )薄膜驻极体的电荷储存稳定性进行了比较性的研究 .实验结果表明 ,经过化学表面修正后 ,驻极体薄膜在高湿环境中的电荷储存稳定性显著提高 ;在低于 2 0 0℃时 ,HMDS和DCDMS化学表面修正的效果相当 ;DCDMS化学表面处理具有较高的耐热性 .     

Si_3N_4结合的SiC耐火材料的表面氧化处理

对 Si_3N_4 结合的 SiC 耐火材料进行了表面氧化技术的探索。研究表明:Si_3N_4 的氧化趋势大于 SiC;适当地表面氧化处理,能使材料强度得到提高,但氧化时间过长,可能引起材料表面损伤;在一定条件下,材料气孔率愈大,强度提高愈显著;给出了该材料合理的配方和进行表面氧化处理应注意的问题。     

由氨解法制备的Si_3N_4粉末的表面元素状态

用XPS表面分析,研究了由氨解法在不同温度下热解所得的Si_3N_4粉末,并与由硅粉氮化所得的商用Si_3N_4粉末作了比较。由氨解法制备的Si_3N_4粉末其表面存在两种状态的氧:结合状态的氧和吸附态的氧,其表面组成为Si_(2.2-2.7)N_(2.9-3.7)O。由硅粉氮化所制得Si_3N_4其表面也存在两种状态的氧,其表面组成则为Si_(0.8)N_(0.8)O。     

硬脂酸对ZTA粉体表面改性的研究

为了获得具有较好分散性的粉体以满足陶瓷成型要求,采用不同含量的硬脂酸球磨改性ZTA粉体.研究表明:通过对粉体的处理,使硬脂酸中的羧基(—COOH)与粉体中的羟基(—OH)发生反应,使粉体由极性变成了非极性.粉体分散性和流动性有较大的改善,平均粒径也有所降低.     

纳米Si3N4对反应烧结Si3N4结合SiC材料的影响

利用反应烧结机制 ,在 14 5 0℃制备了 Si3N4结合 Si C材料 ,研究表明 ,在引入微量纳米 Si3N4粉后 ,材料的力学性能得到明显提高 ,材料的组织也更加致密和均匀。通过 X-ary、扫描电镜等技术手段分析表明 ,由于纳米 Si3N4粉的高表面能、高活性以及颗粒小等特点 ,加大了反应生成的 Si3N4在纳米 Si3N4上沉积的几率 ,增大了氮化率 ,效果显著     

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.     

低N_2压下Si_3N_4/SiC复相粉末的自蔓延合成初探

探讨了硅粉与碳粉混合料在 0 5～ 0 6MPa的低氮气压下自蔓延高温合成 (SHS)的可行性 ,起始原料中加入适量的Si3N4作稀释剂 ,可促进Si粉向Si3N4转变。C粉量增加时产物粒度减小 ;体系的燃烧温度降低     

表面改性Si_3N_4粉末在水相体系中的分散性能

在空气中于1000℃对Si3N4粉末进行表面氧化改性,研究其在水相体系中的分散性能。研究表明:经氧化后Si3N4物相主要为Si3N4,粉末表面被一层均匀的氧化层(主要成分为SiO2)包覆;经氧化改性的Si3N4在水相体系中的Zeta电位和分散性能显著提高;随着氧化时间的延长,粉末的分散性能和Zeta电位绝对值曲线变化趋势一致,呈现先上升后下降的趋势;氧化后Si3N4表层出现新的较强的Si—O键振动峰。     

纳米级Fe3O4粉体的研制

采用化学沉淀法制备了Fe3O4微粒,用溶剂置换等方法进行了干燥,获得了平均粒径Dv为50～70 nm,饱和磁化强度为(75～80)kA/m的超细Fe3O4粉体.考察了工艺条件和干燥条件对Fe3O4粉体性能的影响.