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Nano-B4C水基流体流变特性研究

宋铮铮 , 吴张永 , 莫子勇 , 王娴 , 王娟

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.020

对纳米流体粘度和流变特性的研究有助于揭示纳米流体强化传热和传质过程中的机理.选用纳米碳化硼作为纳米材料,研究了不同分散情况下纳米碳化硼流体的粘度值,通过粘度值来评价其流变特性.实验结果表明:不同种类分散剂、不同粒径纳米碳化硼对流体的流变性能影响较大;当pH值为6.8左右时溶液的粘度最小,溶液粘度随着温度的升高而显著降低;机械搅拌转速为650 r/min、超声波分散时间为10 min时溶液粘度分别有一个最佳值.

关键词: 纳米碳化硼 , 水基流体 , 流变特性 , 粘度

铜片在纳米碳化硼水基流体中的腐蚀行为

宋铮铮 , 吴张永 , 莫子勇 , 王娴 , 王娟

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.14.020

纳米流体已经被广泛地研究用于提高系统的传热性能和效率,然而对纳米流体的防腐蚀性能关注较少,因此本实验研究了铜片在纳米碳化硼(B4C)流体中的耐腐蚀性能.通过模拟加速防蚀实验,在不同分散情况下的纳米碳化硼流体中对铜片的腐蚀程度进行对比.实验结果表明:采用非离子分散剂,分散介质为膜处理水,流体呈中性或碱性且温度较低时,水基纳米碳化硼流体具有良好的抗腐蚀性能.

关键词: 功能材料 , 抗腐蚀性 , 重量法 , 纳米碳化硼 , 铜片

水基纳米流体润滑对钢环摩擦副减摩抗磨性能的影响

宋铮铮 , 吴张永 , 莫子勇 , 王娴 , 杨文勇

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2015.05.009

采用聚乙二醇和羧甲基纤维素钠作为分散剂,将分散剂和纳米碳化硼颗粒以一定的质量分数加入水基础液中,通过两步法制备出稳定分散的水基纳米碳化硼流体.采用单一变量法,研究水基纳米碳化硼流体对钢环摩擦性能的影响,提出水基纳米碳化硼流体作为传动介质的抗磨减摩机理.结果表明,羧甲基纤维素钠作为分散剂且质量分数为0.3％、纳米颗粒粒径为80 nm且质量分数为0.8％、分散介质为去离子水时水基纳米碳化硼流体具有良好的抗磨减摩性能.当摩擦负载超过200 N之后,水基纳米碳化硼流体的抗磨减摩性能大为降低.

关键词: 摩擦学性能 , 纳米流体 , 摩擦因数 , 磨损

水基纳米碳化钛流体稳定性分析

莫子勇 , 吴张永 , 王娴 , 龙威 , 王娟

材料导报

通过两步法制备出分散稳定性能好的水基碳化钛流体,采用分散稳定性分析、纳米颗粒表征来分析其状态.分散稳定性分析探讨了分散剂质量分数及pH值对水基流体稳定性的影响,纳米颗粒表征探讨了制备后流体中碳化钛晶相成分变化、颗粒表面分散剂吸附情况及颗粒存在形式.

关键词: 水基纳米碳化钛流体 , 分散稳定性 , 表征 , 透射电镜分析

水基纳米TiN流体粘度及流变特性的研究

欧阳鑫望 , 吴张永 , 莫子勇 , 王娴 , 王娟 , 杨文勇

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.018

为了获得具有良好稳定性的纳米流体,采用“两步法”制备了若干的水基纳米TiN流体,分别从搅拌时间、分散剂质量分数、分散介质种类、粘度计转子转速各个方面,考察了这种纳米流体在不同制备条件下的粘度,分析了流体粘度随这些因素的变化规律,并对其流变特性进行了相关的研究.测试结果表明,上述诸因素对纳米流体的粘度及流变特性都有不同程度的影响.纳米TiN流体的粘度随搅拌时间的延长而降低,最后趋于稳定;纳米TiN流体的粘度随分散剂质量分数的增加而呈增长趋势,且增长幅度较小并最后趋于稳定;纳米TiN颗粒在不同分散介质中进行分散时,所得到的流体粘度也有一定的差别;纳米TiN流体的粘度与转子转速呈近似的线性关系,且近似趋于牛顿流体.

关键词: 纳米TiN流体 , 制备 , 粘度 , 流变特性 , 牛顿流体

纳米碳化钛悬浮体分散特性研究

莫子勇 , 吴张永 , 龙威 , 王娴 , 王娟

硅酸盐通报

本文研究了不同的分散条件对纳米碳化钛在水基础液中的分散行为,并采用沉降稳定性分析、流变特性分析、透射电镜分析来评价其分散效果.结果表明:分散剂及纳米碳化钛质量分数、分散介质类型、纳米碳化钛粒径均会对溶液分散稳定性产生一定的影响;并结合溶液分散稳定性评价分析,提出纳米碳化钛在水基础液中的分散理论.

关键词: 纳米碳化钛 , 粘度 , 水基础液 , 分散稳定性

水基纳米TiN流体介质颗粒分散性研究

欧阳鑫望 , 吴张永 , 莫子勇 , 王娴 , 王娟

硅酸盐通报

由纳米TiN颗粒、水基液以及分散剂可制备得一种水基纳米TiN流体的溶液,并针对不同制备条件下溶液中纳米颗粒在水基液中的分散稳定性进行了研究.通过改变实验制备过程中机械搅拌和超声波分散时间、分散介质水基液的种类、分散剂的质量分数,制备出不同分散程度的溶液,然后采用沉降稳定性分析和流变特性分析对得到的溶液进行分散稳定性的评价分析.结果表明,上述因素均会对溶液的分散稳定性有一定程度的影响.过短的搅拌分散时间不利于纳米TiN流体介质中颗粒的分散;在不同分散介质中分散时,去离子水的分散效果最佳;适量质量分数的分散剂可以改善纳米流体的分散稳定性.基于上述分析提出了纳米TiN颗粒在水基液中的分散理论.

关键词: 纳米TiN , 水基液 , 粘度 , 沉降稳定性 , 分散稳定性

在不同水基纳米TiN流体中铜片的腐蚀行为

陈旭 , 吴张永 , 莫子勇 , 蔡晓明 , 魏镜弢

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201608015

以不同添加量的十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、N-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及两者的混合物为分散剂，以自来水、去离子水、膜处理水为分散介质，在不同超声分散时间下分别制备得到了不同的纳米TiN流体，研究了铜片在这些流体中的腐蚀行为。结果表明：当以 CTMAB 为分散剂时能促进铜片的腐蚀，铜片腐蚀速率随 CTMAB 含量的增加而增大，随着超声分散时间的延长先急剧下降，当超过8 min后变化较小，最佳超声分散时间为8 min；当以 PVP 为分散剂时能抑制铜片的腐蚀，铜片的腐蚀速率随着PVP含量的增加而减小，随着超声分散时间的延长先增后降，最佳超声分散时间为6~8 min；当以自来水为分散介质时铜片的腐蚀速率最大，其次为以去离子水为分散介质的，以膜处理水为分散介质的最小。

关键词: 纳米TiN流体 , 分散剂 , 分散介质 , 超声分散时间 , 腐蚀速率

第五届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2010]01号），经各高校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所遴选和推荐，以及吴仲华奖励基金理事会评审，决定授子钟文琪、张鹏、张明明、徐纲4位青年学者“吴仲华优秀青年学者奖”，授予顾超等13位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 获奖者 , 中国科学院 , 评选 , 青年学者 , 物理研究所 , 物理学会

高能球磨法制备纳米Fe3O4磁性颗粒的结构性能研究

张莲芝 , 魏镜弢 , 吴张永

硅酸盐通报

采用高能球磨法制备Fe3 O4纳米磁性颗粒,用XRD、VSM、SEM等方法对样品进行表征并用四端法对样品的电导率进行测量,然后对样品的结构性能作定性和定量分析.结果表明:随着研磨时间增加,Fe3O4晶粒的衍射峰变宽,衍射峰强度减弱,同时有少量α-Fe2 O3生成;晶格的显微应变增加;Fe3 O4磁性颗粒的饱和磁化强度降低,矫顽力先变大后减小;对压片后样品的电导率进行测试,发现电导率降低;随着研磨时间增加,晶粒会出现团聚现象,形成粒径更大的二次颗粒,为防止该现象,研磨时间应控制在110 h左右.

关键词: Fe3O4纳米磁性颗粒 , 高能球磨法 , 研磨球 , 饱和磁化强度