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多壁碳纳米管/环氧复合涂层的制备及性能研究

何毅 , , 廖欣桐 , 张吉润 , 邹纯琦 , 胡源棣

涂料工业

对多壁碳纳米管(MWCNTS)进行酸化处理得到MWCNTS-COOH(酸化碳纳米管),然后用KH560对其进行表面修饰,通过XRD、FT-IR、TGA等手段表征了改性结果,分别制备了含多壁碳纳米管5%、3%、2%、1%、0.7%的MWCMTS/环氧复合涂层.利用耐磨仪、电化学工作站(EIS)、TGA测试了复合涂层的性能,并用扫描电子显微镜观察了其表面形貌.结果表明:复合涂层中MWCNTS含量为2%时,耐磨性和耐腐蚀性能均达到最高;多壁碳纳米管对复合涂层的热稳定性也有一定的影响.

关键词: 多壁碳纳米管 , 偶联剂 , 涂层

纳米TiO2的改性及其制备的TiO2/环氧树脂涂层的性能

陈丽 , 陈春林 , 黄小夏 , , 郭睿

材料保护

过去,采用偶联剂等对纳米TiO2粉体改性的效果不好,影响了其制备的环氧树脂复合涂层的性能.以多羟基化合物三乙醇胺(TEA)对纳米TiO2预处理,再用硅烷偶联剂KH560或硬脂酸对其改性,并用其制备含2.0%TiO2的环氧树脂复合涂层.利用傅里叶红外变换光谱仪、激光粒度仪和紫外/可见分光光度计对改性结果进行表征,并用扫描电子显微镜(SEM)观察含2.0%改性纳米粉体的复合环氧涂层的表面形貌,通过电化学工作站、准动态高温高压釜测定其阻抗、耐高温高压性能.结果表明:通过三乙醇胺预处理后,改性纳米TiO2粉体的有效粒径有所减小,透过率有所增加;含改性纳米粉体的复合涂层阻抗性能、高温高压性能有一定的提升,经TEA预处理再有机改性的纳米TiO2制备的复合涂层性能可进一步提高.

关键词: 纳米TiO2粉体改性 , 三乙醇胺 , 硅烷偶联剂 , 硬脂酸 , 环氧树脂涂层 , 电化学性能 , 高压高温性能

KH560改性纳米二氧化钛对环氧涂层性能影响

何毅 , 陈春林 , , 范毅 , 徐中浩

材料科学与工艺

用硅烷偶联剂( KH560)对纳米二氧化钛进行了改性,通过红外分光光度计对其改性效果做了表征。分别制备了含纳米二氧化钛5%、3%、2%、1%以及0%的TiO2/epoxy(二氧化钛/epoxy)的复合涂层,然后用BGD523 ABRASER型耐磨仪测试了涂层的耐磨性,并通过上海华晨电化学工作站( EIS)测定了复合涂层的阻抗,最后用热重分析仪( TGA)测定了耐热性以及用扫描电子显微镜观察了其表面形貌。结果表明:在空气环境下,纳米二氧化钛的加入能够提高其热稳定性;对于含不同比例的二氧化钛的TiO2/epoxy的复合涂层,当其含量为2%时,耐磨性和耐腐蚀性能均达到最高。

关键词: TiO2 , 偶联剂 , 涂层 , 性能 , 表征

TiO2@MWCNTS对环氧涂层性能的影响

何毅 , 陈春林 , , 罗智 , 徐中浩

材料科学与工艺

为了比较多壁碳纳米管(MWCNTS)及二氧化钛包覆碳纳米管(TiO2@MWCNTS)杂化材料的性能,采用硅烷偶联剂( KH560)对 MWCNTS 以及 TiO2@MWCNTS 进行了改性,并利用红外分光光度计对其改性结果作了表征。制备了MWCNTS/epoxy、TiO2@MWCNTS/epoxy复合涂层,用BGD523 ABRASER型耐磨仪比较了其耐磨性,通过热重、抗冲击、高温高压以及MTS实验检测了质量分数2%时,MWCNTS/epoxy(2%)、TiO2@MWCNTS/epoxy(2%)复合涂层以及纯的epoxy的热稳定性及机械性能,利用扫描电镜观察了纳米粉体为2%时复合涂层的表面形貌。研究表明:对于含不同质量分数纳米粉体的MWCNTS/epoxy、TiO2@MWCNTS/epoxy的复合涂层,当其含量为2%时,其耐磨性达到最高;纳米材料的加入,对其热稳定性存在负面影响;TiO2@MWCNTS/epoxy(2%)复合涂层的机械性能较MWCNTS/epoxy(2%)有所提高。

关键词: 硅烷偶联剂 , MWCNTS , TiO2MWCNTS , 复合涂层 , 热稳定性 , 分散性

TiO2-MWCNTs的制备及TiO2-MWCNTs/epoxy复合涂层性能

何毅 , 陈春林 , 罗智 , , 徐中浩

复合材料学报

用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行了酸化处理,然后通过溶胶-凝胶法制备了TiO2包覆MWCNTs(TiO2-MWCNTs)核壳材料,并通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)等手段对其包覆结果进行了验证.用硅烷偶联剂KH560对TiO2-MWCNTs及MWCNTs进行了改性,分别制备了TiO2-MWCNTs/epoxy、MWCNTs/epoxy复合环氧涂层以及纯环氧涂层,利用EIS测试了涂层的电学性能,通过材料试验机(MTS)测定了涂层的柔韧性,用扫描电镜(SEM)观察了涂层表面形貌.结果表明:TiO2-MWCNTs在环氧树脂中具有良好的分散性,TiO2-MWC-NTs/epoxy复合涂层对腐蚀介质具有较好的抗渗透性能;TiO2包覆后大大增加了涂层的柔韧性.

关键词: TiO2 , TiO2-MWCNTs , 涂层 , 表征 , 分散性

宇宙核

戴光曦 , 孙志虹

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.03.006

以很长半衰期(42×109 a)的β- 衰变的187Re-187Os核对作为大尺度的宇宙核来量度宇宙的年纪, 是近代天文学与核物理学相结合的又一典范. 这种宇宙时钟是利用裸核187Re与它的衰变子体187Os同位素在共生矿中天然含量的比值来测定时间的. 利用187Re裸核的半衰期通过核物理计算可对中性187Re的半衰期进行修定.

关键词: 宇宙核 , 哈勃常数 , 退行速度 , 中性/裸核187Re , 同位素的天然含量 , 大爆炸

离散单元法高炉无炉顶布料模拟研究

林成城 , 杜鹤桂

钢铁

从动力学角度,采用离散单元法研究炉料颗粒的受力和运动,建立高炉无炉顶布料数值计算模型,模拟无炉顶布料过程和料面形状.模拟与实测对比表明,两者基本吻合,证明离散单元法在高炉无布料应用中可行,并为高炉无炉顶布料的机理研究开辟了一条新的途径.

关键词: 离散单元法 , 炉顶 , 布料 , 料面形状 , 数值模拟

并罐式无炉顶布料料面中心研究

滕召杰 , 程树森 , 赵国磊

钢铁

并罐式无炉顶的布料操作会产生蛇形偏析,形成不均匀的料面形状,导致料面透气性调节失控的问题.通过开炉布料料面形状的测试结果可知,并罐式无炉顶料面中心与高炉中心不重合,料面中心发生偏移.为了研究无布料过程中的料面分布情况,通过建立数学模型,计算炉料颗粒在高炉料面周向上的落点分布,根据落点分布得到料面对称中心位置,并将计算结果与开炉料面形状测试结果对比.根据分析计算结果,从理论出发,提出减小布料过程料流偏析的措施和建议.

关键词: 并罐式 , 布料操作 , 炉料偏析 , 落点

高炉无料炉顶布料规律探索与实践

李传辉 , 安铭 , 高征铠 , 戴建华

钢铁

济钢1 750 m3高炉采用串罐无料炉顶布料系统.建立了布料模型,并在高炉生产中不断验证,逐步消化和掌握了无料技术,摸索出一系列无料炉顶布料的相关规律;建立了布料矩阵调节的基本准则,以"稳"为前提,以"平台漏斗"理论为依据,充分发挥了布料矩阵技术优势,确保高炉稳定顺行.研究结果表明:焦平台一旦确定,靠微调矿石矩阵可以调整煤气流的合理分布,达到维持矿焦比合理分布的控制目标.通过布料矩阵的不断优化,使高炉的顺行状况改善,高炉的利用系数达到2.35 t/(m3·d).

关键词: 高炉 , 无料炉顶 , 布料矩阵 , 焦平台

高炉环形布料优化及布料精度

马财生 , 任廷志 , 杨二旭

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160012

为提高无高炉的布料精度,提出了一种基于粒子群算法的环形布料优化方法。在分析环形布料工艺特点的基础上,按控制方法将环形布料分为常规多环布料和步进式同心圆布料,以料面形状误差为控制目标建立了环形布料的优化控制数学模型,并设计了粒子群算法进行优化求解。最后将优化模型应用到2580 m3无高炉,利用该优化模型分析了环形布料工艺与布料精度之间的关系。计算结果表明:溜槽倾角档位数量的增加有利于提高常规多环布料的布料精度,但同时导致布料优化控制复杂化,步进式同心圆布料的布料精度高于任意有限多个溜槽倾角档位的常规多环布料,适合充分发挥无炉顶布料灵活的优势,实现期望的炉料分布。

关键词: 炉顶 , 环形布料 , 优化模型 , 布料精度 , 粒子群算法

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