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采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了聚醋酸乙烯酯(PVAc)/氧化钛(TiO2)杂化纳米纤维.通过使用扫描电子显微镜(SEM)和单纤维拉伸仪对不同条件下制备的杂化纳米纤维表面形貌和力学性能进行了表征和测试,探讨了有机无机杂化纳米纤维力学性能的影响因素.研究发现,随着TiO2溶胶含量的增加,纳米纤维表面珠状物减少,纳米纤维膜的断裂强度增大而断裂伸长率减小;随着滚筒转速的加快,纳米纤维毡的纤维取向有所改善,纳米纤维毡的断裂强度和断裂伸长率都有所增大;随着环境湿度的增加,纳米纤维毡的纤维之间粘结点增多,纳米纤维的断裂伸长率增大,断裂强度先增大后减小.

关键词: 杂化 , 静电纺丝 , 表面形貌 , 力学性能

超声波对泡沫镍抗拉强度和延伸率的影响

戴长松 , 王殿龙 , 胡信国 , 姜兆华 , 吴宁 , 丁飞

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.04.015

针对导电胶法制造泡沫镍存在的抗拉强度、延伸率低,结构不均匀等问题,在制造泡沫镍的浸涂石墨导电胶和电沉积镍的过程中,首次采用超声波发生装置,对比研究了有无超声波的4种情况下制得泡沫镍的抗拉强度、延伸率及三维网络结构.结果表明:超声波增加了石墨导电胶在泡沫基体上浸涂的均匀性;大大提高了镍在石墨导电层上初期沉积和后期沉积的均匀性;增大了Ni的结晶过电位,使Ni的临界晶核半径变小,结晶更加致密;泡沫镍的三维网络结构更加均匀,抗拉强度、延伸率大大提高.在自行设计制造的生产线上,验证了本文的试验结果.

关键词: 泡沫镍 , 超声波 , 抗拉强度 , 延伸率

电子束辐照对碳纳米管结构及性能的影响

徐志伟 , 郭启微 , 王晓生 , 吴宁 , 吴晓青 , 陈利

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.12.020

对近年来电子束辐照碳纳米管(CNTs)的研究进展进行了评述,重点阐述了电子束辐照对CNTs的结构缺陷、管径、力学性能、电性能和场发射性能的影响,探讨了电子束辐照技术在CNTs切割和焊接方面的独特优势,并对辐照温度和人射电子能等条件对CNTs辐照效果的影响进行了分析.可以预期,采用电子束辐照处理CNTs仍将是未来一段时间研究的热点之一.

关键词: 电子束辐照 , 碳纳米管 , 结构缺陷 , 力学性能 , 电性能

常温常压下含钒钢渣直接硫酸浸钒的研究

叶国华 , 何伟 , 路璐 , 童雄 , 吴宁

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.020

含钒钢渣可作为提钒的重要原料.首先,对某含钒钢渣的性质进行了分析,结果表明,含钒钢渣中钙、铁含量很高,这将会导致直接硫酸浸钒时酸耗较高;含钒钢渣中的钒主要以酸溶的V4形式存在,无需焙烧氧化、可直接酸浸溶出提钒;含钒钢渣中的钒弥散分布于多种矿相中,其中钙钛氧化物为最主要的含钒矿物.然后,依据含钒钢渣的性质特点,采用常温常压下直接硫酸浸出法从中提钒,并考察了各主要因素对钒浸出率的影响和内在原因,结果表明,硫酸用量、搅拌与否对钒的浸出有显著影响,时间、液固比及搅拌强度的影响较小,细度达到-74 μm占60％后即可保证较高的浸出率.最终,常温常压下,在最佳条件硫酸用量90％、时间2h、细度-74 μm占60％、液固比4∶1、搅拌强度200 r.min-1时,钒浸出率高达94.10％,与传统提钒方法相比,浸钒指标大幅提升.常温常压下直接硫酸浸出法可省去复杂的焙烧系统、突破氧压酸浸的局限,流程简单、作业环境好、浸出指标高;但该法酸耗较高,如何降低酸耗,值得进一步研究.

关键词: 含钒钢渣 , 提钒 , 直接浸出 , 硫酸

氧化皮对SS400热轧带钢耐蚀性的影响

周贤良 , 朱敏 , 华小珍 , 吴宁 , 叶志国

中国腐蚀与防护学报

通过热处理在SS400热轧带钢表面生成氧化皮，采用SEM、XRD和EDS等手段观察分析了氧化皮的组成及结构。结合极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及扫描Kelvin探针(SKP)测试，探讨了SS400热轧带钢表面氧化皮状态与其耐蚀性能之间的关系。结果表明，连续、致密和完整的氧化皮能减缓腐蚀的进行，起到保护钢基体的作用；随着腐蚀时间的增加，腐蚀电池的阴极区和阳极区的电位差增大，腐蚀加速进行，阴极区和阳极区趋于明显，且呈现局部腐蚀的特征，氧化皮对金属基体的保护作用减弱。

关键词: SS400热轧带钢 , oxide scale , corrosion resistance , EIS , SKP

粘土钒矿不磨不焙烧直接酸浸提钒的研究

叶国华 , 何伟 , 童雄 , 吴宁

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.017

粘土钒矿是一类重要的钒资源.某粘土钒矿的性质分析表明,粘土钒矿的主要化学组分为SiO2,Al2O3,属酸性矿石,适宜采用硫酸浸出；其中的钒以低价不溶的V(Ⅲ)为主,大部分赋存于伊利石矿物的硅-氧四面体微晶结构中,为了将钒浸出来并进一步提高钒的浸出率,必须破坏伊利石矿物的晶体结构、并利用氧化剂(助浸剂)将低价钒转化为高价钒.针对现有提钒工艺的不足,依据粘土钒矿的性质特点,提出了一种不磨不焙烧直接酸浸提钒的新工艺,并系统考察了各浸出因素如硫酸用量、助浸剂种类及用量、浸出时间、浸出温度、液固比等对钒浸出率的影响,结果表明,粘土钒矿不磨不焙烧直接酸浸提钒工艺是可行的,当H2S04用量为30％、助浸剂选用Mn02、其用量为1.5％、浸出时间为6h、浸出温度为90℃、液固比为1∶1时,钒的浸出率达92.58％,浸出效果理想.与传统提钒工艺相比,新工艺省去了高成本的磨矿工序以及复杂的焙烧工序,既简化操作、降低成本,又避免了焙烧污染,符合现代化工冶金的要求.

关键词: 粘土钒矿 , 直接酸浸 , 提钒 , 浸出率 , 硫酸

对冲火焰中煤粉着火的实验研究

吴宁 , 宗毅晨 , 李水清 , 姚强 , 罗忠敬

工程热物理学报

本文发展并建立了一套适用于研究煤粉穿越气相火焰面着火特性的对冲火焰实验系统,基于碰撞解聚原理研制了全新的微小载气量给粉系统.通过统计ICCD拍摄的煤粉着火图像,结合数值计算分析煤粉颗粒的沿程温度经历,发现穿越扩散火焰面时颗粒升温速率可达105 K/s,火焰面温度及煤粉停留时间是决定煤粉穿越火焰面后着火模式的主要因素.

关键词: 对冲火焰 , 煤粉 , 着火 , 给粉

加压条件下NO影响合成气点火特性的实验研究

吴宁 , 宗毅晨 , 姚强 , 罗忠敬

工程热物理学报

本文成功搭建了加压对冲燃烧实验系统,该实验系统可将反应气体预热至1600 K,可调压力范围0.06～1.5MPa。在此基础上研究了合成气组分及NO加入量对其点火特性的影响,结果显示合成气点火温度主要受H_2浓度影响,而NO的加入有利于降低合成气点火温度,并且存在最佳的NO浓度使得点火温度达到最小值。

关键词: 加压 , 对冲火焰 , 合成气点火 , NO

La3+掺杂TiO2纳米纤维的制备、表征与光催化性能

吴宁 , 魏取福 , 焦亚男 , 高大伟

材料导报

结合溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和高温煅烧制备了La3+掺杂TiO2纳米纤维.采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、比表面积及孔隙分析仪、X射线衍射仪和紫外分光光度计对纳米纤维的形貌、晶型、表面和孔隙结构以及光催化性能进行了表征和测试.结果表明,La3+掺杂TiO2纳米纤维表面为多孔的纤维状结构.La3+掺杂明显改善了TiO2纳米纤维的表面孔隙结构,对TiO2纳米纤维的粒子生长有一定的抑制作用.光催化降解性能测试结果表明,当La3+掺杂量为0.04%(质量分数)时,TiO2纳米纤维的光催化性能最佳.

关键词: La3+掺杂 , TiO2纳米纤维 , 形貌 , 晶型 , 比表面积 , 孔隙率 , 光催化