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SiO2气凝胶微球的雾化制备及表征

何方 , 熊先文 , 吴菊英 , 黄渝鸿 , 张瑞珠 , 邹文俊 , 彭进 , 马秋花 , 朱贺 , 李荣春

功能材料

研究硅溶胶的雾化方法和形成油包水的乳化体系,在乳化体系中加入凝胶剂制备SiO2湿凝胶微球.制得的湿凝胶微球在常温常压下老化3d后用过滤的方法分离湿凝胶微球和油相；用正己烷清洗微球表面的油和杂质,用乙醇除去湿凝胶微球内部的水；最后,用超临界CO2的方法干燥湿凝胶微球得到SiO2气凝胶微球.研究结果表明,该方法最大的优点是可以大规模化制备气凝胶微球,制得的气凝胶微球直径＜50μm,大部分集中在15～35μm之间.SiO2气凝胶微球具有明显的介孔材料特征,孔径为10nm左右,比表面积高达846.14m2/g,堆积密度约为221kg/m3.

关键词: SiO2气凝胶微球 , 超临界干燥 , 雾化

赵坤 , 沈阳 , 何方 , 黄振 , 魏国强 , 郑安庆 , 李海滨 , 赵增立

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(16)60131-X

关键词:

气凝胶微球表面改性及对隔热涂料的影响

何方 , 陶艳平 , 吴菊英 , 郑伟 , 范敬辉 , 张瑞珠 , 王宏雁

材料热处理学报

制备并表征了完全疏水及表面亲水改性两种二氧化硅气凝胶微球,研究了疏水型,表面亲水型及润湿剂处理气凝胶微球后隔热涂料的热导率.结果表明,表面亲水改性后,硅羟基及氨基被嫁接到气凝胶微球表面,气凝胶微球压片与水滴的接触角减小,表明二氧化硅气凝胶微球的亲水性增强;表面亲水改性及润湿剂处理有助于增加气凝胶微球与聚合物之间的相容性,同时减小疏水气凝胶微球在聚合物中的团聚,热导率检测显示润湿剂处理后的气凝胶隔热涂料热导率比内疏外亲气凝胶微球隔热涂料热导率更低,而三者中疏水二氧化硅气凝胶微球隔热涂料的热导率最高.

关键词: 二氧化硅气凝胶 , 隔热涂料 , 热导率 , 亲水 , 疏水

内疏外亲SiO2气凝胶的制备及表征

程娟 , 何方 , 吴菊英 , 范敬辉 , 邢涛 , 郑伟 , 毛宗杰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.005

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，无水乙醇为溶剂，硝酸为催化剂，氨水为凝胶剂，经溶胶-凝胶过程制备块状湿凝胶。再以三甲基氯硅烷（TMC S ）为疏水改性剂，3-氨丙基三羟基硅烷为亲水改性剂对制备的湿凝胶进行改性处理，最后经超临界CO2干燥得到块体SiO2气凝胶。考察了亲水改性剂加入量分别为0、0．15、0．75、1．5、2．70 mL时对块体SiO2气凝胶亲水性的影响，并通过扫描电子显微镜（SEM）、接触角、吸水率、红外光谱（FT-IR）等对气凝胶进行表征。结果表明：所得气凝胶块体具有纳米多孔结构，内部疏水（最大接触角可达123°），表面亲水，试样亲水性随亲水剂用量的增加而增大；同一试样亲水性存在一定的梯度变化，亲水性由内到外逐渐增强。

关键词: SiO2 气凝胶 , 溶胶-凝胶 , 超临界CO2 干燥 , 内部疏水 , 外部亲水 , 改性

超临界CO2流体中制备纳米材料的研究进展

程娟 , 何方 , 吴菊英 , 范敬辉 , 邢涛 , 郑伟

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.15.015

重点介绍了以超临界CO2流体为介质制备纳米材料的方法、原理及其研究进展.以超临界CO2流体为溶剂或反溶剂制备纳米材料的方法有超临界快速膨胀法、超临界辅助雾化法、超临界反溶剂法;以超临界CO2流体为反应物制备纳米材料的方法有超临界微乳液法、溶胶-凝胶超临界干燥法.对这些方法制备的纳米材料的特点进行了分析,并对超临界CO2流体技术在纳米材料制备中的应用前景进行展望.

关键词: 纳米材料 , 超临界CO2 , 制备方法

邯钢600 MPa级冷轧双相钢的连退工艺

彭兆丰 , 吝章国 , 谷凤龙 , 何方 , 李守斌

中国冶金

通过DIL805-A测定了C-Si-Mn系600 MPa级冷轧双相钢的 CCT曲线,并在 Gleeble 3500上模拟了双相钢的冷轧连退工艺。得出以下结论：双相钢的连退均热温度控制在800~820℃,保温时间不小于2 min,缓冷温度控制在650~700℃,快冷结束温度不高于330℃,冷速大于15℃/s。通过 EBSD检测、透射电镜检测、力学性能检测,结果显示邯钢生产的C-Si-Mn成分体系600 MPa级冷轧双相钢马氏体的体积分数约为18%,{111}面织构强度为5.3,双相钢中马氏体类型为低碳马氏体,通卷屈服强度为344~365 MPa,抗拉强度为605~645 MPa,伸长率为24.5%~27%。其性能完全能满足汽车厂冲压安全防撞件的要求。

关键词: 冷轧双相钢 , 连续退火 , 高抗拉强度

高铝TRIP钢的微观组织与残余奥氏体稳定性研究

何方 , 孙新军 , 刘清友 , 项金钟

钢铁

主要研究了高Al TRIP钢的显微组织与残余奥氏体的稳定性.通过光学显微镜、SEM、TEM观察了其微观组织.通过TEM观察了钢中马氏体与贝氏体的形貌.通过电子衍射斑分析,得出了残余奥氏体与马氏体的位向关系为K-S位向关系,奥氏体母相与贝氏体的位向关系为N-W位向关系.为研究残余奥氏体机械稳定性,对试验用钢进行了不同应变量的单向拉伸,用X射线测量了残余奥氏体体积分数.结果表明,真应变小于0.11时残余奥氏体体积分数随应变量增加而减少.真应变量大于0.11后,残余奥氏体体积分数随应变量增加变化不大.为了研究残余奥氏体热稳定性,将试验用钢冷却至不同的温度.发现高Al TRIP钢残余奥氏体热稳定性很高,深冷至-196℃条件下不发生马氏体转变.

关键词: 残余奥氏体 , 位向关系 , 相变诱导塑性 , TRIP钢 , 奥氏体热稳定性

纳米隔热涂料的研究进展

张瑞珠 , 郑伟 , 何方 , 熊先文

涂料工业

综述了近年来纳米隔热涂料的研究进展,以及纳米热障涂层、纳米半导体隔热涂料、纳米孔隔热涂料的特点和研究现状,介绍了纳米材料对于降低涂料热导率方面的作用以及一些新型纳米材料在隔热涂料研制中的应用状况,并对目前纳米隔热涂料制备中存在的一些问题和困难进行探讨总结.

关键词: 纳米隔热涂料 , 热障涂层 , 纳米半导体粒子 , 气凝胶 , 热导率

熔融盐循环热载体无烟燃烧体系的选择

何方 , 王华 , 戴永年 , 胡建杭

工程热物理学报

介绍了一种全新的燃烧系统-熔融盐循环热载体无烟燃烧技术.本技术将燃料与助燃空气的燃烧分为氧化剂的生成和燃料与氧化剂接触反应两个过程.并且这两个阶段通常在两个反应室中进行,在氧化剂生成室,空气中的氧全部被氧载体吸收,剩余的高纯度氮气则被回收利用;在燃烧室,氧载体把自身的一部分或全部氧传递给燃料,完成燃烧过程.在燃烧室中,若燃料完全反应,那么只有高纯度的CO2生成,也可以直接回收用作化工原料.因为N2从燃烧系统中分离出去,且硫和重金属元素被熔融盐吸收而不被烧掉,所以燃烧过程没有NOx、CO2、和SO2等污染物的排放.本文对几个典型的无烟燃烧系统进行了分析,并与传统燃烧过程进行了比较,对熔融盐循环热载体无烟燃烧体系的选择具有指导意义.

关键词: 无烟燃烧技术 , 熔融盐循环热载体 , 热力学分析 , 零排放

气凝胶材料研究的新进展

何方 , 赵红雨 , 赵海雷 , 崔巍 , 徐三魁

材料导报

论述了2002年以来气凝胶材料新的制备方法和新的应用领域,重点综述了气凝胶在能源材料、光学材料、磁性材料等新材料方面的潜在应用,指出用无机盐合成气凝胶材料是今后气凝胶材料制备的发展方向,用有机基团修饰气凝胶二次粒子可以明显提高气凝胶材料的机械强度,从而拓宽了气凝胶的应用范围.最后指出了有关气凝胶新材料研究目前存在的问题及今后有潜力的研究方向.

关键词: 气凝胶 , 合成 , 功能材料 , 强化