探究分析纳米金属材料计算机模拟研究进展

随着科技的快速发展,纳米金属材料在新材料的研究领域中已经越来越引起人们的重视,现在在很多领域也有着极其广泛的应用.下文将对计算机模拟在纳米金属材料研究的历程,以及它在微观结构、内在机制以及性能方面的研究进展做一个简单的阐述,希望能对我国纳米技术今后的应用提供借鉴和指导.     

胶原/聚氧化乙烯复合微纳米纤维的静电纺制备及表征

以六氟异丙醇体积分数为50%的乙酸溶液为溶剂,制备I型胶原/聚氧化乙烯(PEO)复合静电纺微纳米纤维,研究了PEO质量分数对静电纺纤维形貌的影响,测试了不同胶原/PEO质量比(m(胶原)∶m(PEO))时的纺丝液黏度和电导率.采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析对胶原/PEO复合纤维进行表征.结果表明,PEO的加入使纺丝液黏度增大,电导率减小,可有效提高胶原的可纺性.当m(胶原)∶m(PEO)为70∶30时,纤维形貌良好,平均直径为(267±45)nm.复合静电纺纤维中胶原与PEO分子链间存在一定的分子间作用力,但并没有改变彼此的化学结构.通过静电纺制备的胶原/PEO复合微纳米纤维膜由于其特有的结构和功能性,有望应用于伤口敷料和组织工程等生物医用领域.     

光催化降解弱酸性红RN染料的研究

以弱酸性红RN染料为目标降解物,分析纳米TiO2对其光催化降解的机理.采用XRD表征自制纳米TiO2光催化剂的晶相结构.通过单因素实验,研究光催化剂投加量、染液初始pH值等因素变化对纳米TiO2光催化降解弱酸性红RN染液的影响.结果表明,纳米TiO2受光照激发在其表面生成了具有高活性和强氧化能力的羟基自由基(·OH),将弱酸性红RN染料催化降解为N2、H2O、CO2、Na2SO4等无害物质.采用溶胶凝胶法制备的纳米TiO2晶粒均为锐钛矿相,粒径大小为19.2nm.在300W金卤灯照射下,光催化反应240min时,0.25g纳米TiO2对100mL质量浓度为5mg/L、pH=5的弱酸性红RN染料溶液的降解率达94.2%.     

纳米掺杂Ag/SnO2触头材料的制备及电弧侵蚀性能研究

以CuO和La2O3为掺杂剂,采用高能球磨法制备掺杂纳米SnO2粉体,再采用热挤压工艺制成银含量88%的纳米掺杂Ag/SnO2触头材料,利用扫描电子显微镜、电导率测试仪、显微硬度计对该触头材料进行了微观组织表征及性能测试,随后,利用该触头材料在10A交流电流条件下进行电弧侵蚀性能测试.结果表明,触头材料中氧化物在银基体上分布均匀;Ag/SnO2触头材料的密度、硬度和电导率分别为9.704 1g/cm^3,104.2和75;电弧烧蚀速率为103.65μg/C,并研究了熔层表面的微观组织结构.     

基于隐失场的基底纳米微粒的力学分析

针对光纤探针复合原子力显微镜(AFM)作用于纳米量级物体分析的操作,对纳米微粒、探针、基底之间作用力规律进行初步分析.指出纳米微粒所受的主要作用力为范德华力、毛细作用力、微观接触斥力、微观摩擦力和静电力等,通过纳米微粒受力分析并确定出微粒和探针之间距离的关系曲线,达到有利于控制纳米微粒精确操作的目的.     

两种钛铌酸钾复合材料的制备及其光催化应用研究

高温固相法制备层状钛铌酸钾盐（K T iN bO5）。通过硝酸酸化、剥片处理等获得亚级钛铌酸钾纳米片。分别用二氧化钛和氢氧化铁溶胶对钛铌酸钾纳米片进行复合,获得两种钛铌酸钾纳米片为基质的复合纳米催化剂。最终分别考察了亚甲基蓝（M B ）在两种改性的钛铌酸钾纳米片表面上吸附和光催化效果。结果表明,两种钛铌酸钾纳米片为基质的复合材料在氙灯下对亚甲基蓝均具有良好地复合改性的光催化降解效果。     

纳米Ni对Ti/Al2O3复合材料力学性能的影响

在烧结温度为1400℃、升温速率为20℃/min、保温时间为60 min的工艺条件下,采用真空热压烧结技术制备Ti/Al2O3金属陶瓷复合材料。研究掺加纳米Ni对材料力学性能的影响及强韧化机理。结果表明,纳米Ni的添加可以有效抑制Ti-Al2O3之间的界面反应,提高材料的力学性能,改善材料的物相组分;当掺入Ni的体积分数为3%时,材料的致密度为98.91%,弯曲强度为384.27 MPa、断裂韧性为8.02 MPa·m1/2、显微硬度为16.16 GPa。     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金粉体的SPS烧结特性研究

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶纳米晶合金块体磁性材料。采用XRD、SEM和DSC分析了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金粉体的相组成、微观形貌和热物性参数;利用Gleeble3500、SEM和VSM分析了烧结温度、升温速率、烧结压力、保温时间和冷却方式等烧结工艺参数对烧结块体抗压强度、压缩断口形貌和磁性的影响。结果表明,烧结温度的升高、烧结压力的增大和冷却速率的增加有利于提高烧结块体的抗压强度;升温速率的增加和保温时间的延长使烧结块体的抗压强度先增高后降低;同时,烧结温度的升高和保温时间的延长使烧结块体的饱和磁化强度增大,矫顽力先降低后增加。     

Preparation of NiO nanoparticles from Ni（OH）2-NiCO3-4H2O precursor by mechanical activation

A mechanical activation process was introduced as a facile method for producing nickel oxide nanopowders. The precursor compound Ni（OH）2-NiCO3-4H2O was synthesized by chemical precipitation. The precursor was milled with NaCl diluent. A high-energy ball milling process led to decomposition of the precursor and subsequent dispersal in NaCl media. Nickel oxide nanocrystalline powders were produced by subsequent heat treatment and water washing. Milling rotation speed, milling time, ball-to-powder ratio （BPR）, and nickel chlo-ride-to-precursor ratio were introduced as influential parameters on the wavelength of maximum absorption （λmax）. The effects of these pa-rameters were investigated by the Taguchi method. The optimum conditions for this study were a milling rotation speed of 150 r/min, a mill-ing time of 20 h, a BPR of 15/1, and a NaCl-to-powder weight ratio （NPR） of 6/1. In these conditions,λmax was predicted to be 292 nm. The structural properties of the samples were determined by field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and energy dispersive spectrometry.     

纳米多孔InP对氨气的气敏特性研究

InP是继Si和GaAs之后的新一代电子功能材料,利用多孔半导体制成微型化和集成度较高的气敏传感器也一直是研究的热点,但对多孔InP的气敏特性研究甚少.本文拟通过电化学刻蚀方法制备纳米多孔InP,并观察其对氨气的伏安特性响应,从而分析该材料的气敏特性.