张贺新
,
Jae-Hyeong Park
,
Young-Kwon Moon
,
Eun-Bin Ko
,
Dong-ho Lee
,
胡雁鸣
,
张学全
,
Keun-Byoung Yoon
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62559-7
石墨烯自2004年发现以来,由于其独一无二的优异性迅速成为科学家们的研究热点.由于石墨烯具有极其优异的电学、力学和热学等性能,因此被广泛应用于高性能聚合物基复合材料的制备.众所周知,纳米填料在聚合物中的分散状态以及与基体间的界面作用是构筑高性能聚合物纳米复合材料的关键因素.由于石墨烯极易团聚,难以通过传统的熔融共混法制备均匀分散的石墨烯增强-聚烯烃纳米复合材料.另一方面,聚烯烃通常需要在较高温度下才能溶于部分有毒溶剂(如:三氯苯和二甲苯等),因此溶液共混法也不适用于聚烯烃-石墨烯纳米复合材料的制备.有鉴于此,本文开发了一种共沉积法制备石墨烯/二氯化镁负载钛系齐格勒-纳塔催化剂的路线.通过原位聚合直接制备出石墨烯均匀分散的聚烯烃/石墨烯纳米复合材料.考察了石墨烯的加入量对催化剂形态及其催化乙烯聚合行为的影响.当石墨烯加入量较低时,多个石墨烯片被包裹于较大的催化剂粒子中.随着石墨烯加入量的增加,催化剂趋向于在石墨烯表面聚集.继续增加石墨烯量将导致石墨烯包裹催化剂粒子,降低过渡金属钛的负载效率.通过三乙基铝活化后,所制备的催化剂具有非常高的乙烯催化活性,所生成的聚乙烯/石墨烯纳米复合材料复制了催化剂的片状结构.同时,通过对所制备的聚乙烯/石墨烯纳米复合材料进行电子显微镜和X射线衍射分析可知,石墨烯均匀分散于聚乙烯基体中,并且没有任何团聚现象发生.该复合材料的热重分析表明,仅加入非常少量的石墨烯就可以使其具有比纯聚乙烯更高的热稳定性,当石墨烯加入量为0.66 wt%时,其5 wt%热分解温度较纯聚乙烯升高了54°C.同时,所制备聚乙烯/石墨烯纳米复合材料具有更优异的机械性能.因此,本研究提供了一个简单高效的高性能聚烯烃/石墨烯纳米复合材料的制备方法.
关键词:
齐格勒-纳塔催化剂
,
聚乙烯
,
石墨烯
,
纳米复合材料
,
原位聚合
张贺新
,
李垚
,
赫晓东
,
赵九蓬
功能材料
以羟基羧酸作为配位剂与金属离子配位,以乙二醇为交联剂促进聚合反应并以碳酸盐为反应原料,采用前躯体凝胶法在水溶液中制备铌酸锶钡(SrxBa1-xNb2O6,SBN)前驱体溶胶.将此溶胶在预热的Si/SiO2/Ti/Pt基片上旋转涂膜得到了平整均匀的SBN铁电薄膜.研究了pH值、乙二醇(EG)/柠檬酸(CA)(质量比)、热处理温度对SBN凝胶相组成、相结构以及SBN薄膜形貌的影响规律.结果表明当pH≥7且EG:CA=60:40时,可以获得稳定性良好的溶胶.对SBN薄膜热处理和红外光谱分析表明:随温度升高,SBN相衍射峰逐渐增强,晶型转变明显.同时COO-基团也逐渐消失,Sr-O、Ba-O和Nb-O峰显著增强.在800℃时,可得到单一钨青铜相的铌酸锶钡;SBN薄膜的SEM微观组织表明在750℃退火条件下可以获得晶粒为纳米级的表面均匀、无裂纹的SBN薄膜.
关键词:
SrxBa1-xNb2O6
,
薄膜
,
前驱体凝胶
,
柠檬酸
,
乙二醇
赵九蓬
,
李垚
,
强亮生
,
王彪
,
张贺新
无机材料学报
以柠檬酸和乙二胺四乙酸为配位剂与金属离子配位,以水作为溶剂,采用有机凝胶法合成了纳米SrxBa1-xNb2O6(x=0.5)陶瓷粉体.以TG/DTA对金属羧酸盐凝胶的热分解历程进行了分析,以XRD分析了不同煅烧温度下所得产物的相组成.结果表明,在800℃下煅烧2h可获得单一四方钨青铜相SBN粉体.研究了溶液pH值和柠檬酸用量对Sr-Ba-Nb前驱体凝胶稳定性的影响.通过计算Sr-EDTA和Ba-EDTA配合物的条件形成常数Kcf及实验确定获得稳定Sr-Ba-Nb前驱体凝胶的最佳pH=8.
关键词:
铌酸锶钡陶瓷粉体
,
organic gel method
,
citric acid
,
pH value
张贺新
,
赵九蓬
,
强亮生
,
权茂华
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.02.006
采用聚合物前驱体法制备铌酸锶钡(Srx Ba1-x Nb2O6,SBN)铁电薄膜.以柠檬酸为配位剂与金属离子配合,水作为溶剂,用乙二醇加速溶液聚合形成稳定的前驱体溶胶.采用旋转法在Si/SiO2/Ti/Pt基片上镀膜.研究了柠檬酸(CA)/乙二醇(EG)(质量比)、pH值对前驱体溶胶稳定性的影响.结果表明,当Sr-Ba-Nb前驱体溶胶的pH值为7,CA/EG=40:60时,可以获得稳定性好的溶胶.薄膜经750℃热处理,可以获得单相、表面均匀、无裂纹的铌酸锶钡铁电薄膜.
关键词:
铌酸锶钡
,
铁电
,
薄膜
,
聚合物前驱体
,
柠檬酸
张幸红
,
洪长青
,
韩杰才
,
张贺新
,
孟松鹤
,
曲伟
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00899
研究了用热压烧结(HP)方法制备TiB2-xwt%CNTs-5wt%Ni(x=0.1、0.3、0.5、1、4)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构. 用XRD研究了其相组成, 用SEM观察了复合材料的断口形貌和裂纹扩展. 研究表明: 碳纳米管的加入使复合材料的硬度、弯曲强度和断裂韧性得到明显的提高, 并且在碳纳米管含量为0.5wt%左右时, 复合材料的硬度达到20.5GPa, 弯曲强度为496MPa, 断裂韧性达7.25MPa·m1/2; 断口形貌分析表明碳纳米管主要分布于TiB2颗粒的晶界处, 复合材料的增韧机制主要是碳纳米管的拔出机制和桥联机制.
关键词:
碳纳米管
,
TiB2 ceramic matrix composite
,
mechanical properties
,
microstructure
赵成志
,
杜青
,
张泽成
,
袁玉平
,
张贺新
材料导报
采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀镍,对碳纳米管进行纯化—氧化—敏化—活化等处理,以硫酸镍和次亚磷酸钠为主要成分配制了低温碱性化学镀液,并对碳纳米管进行了表面化学镀镍.采用XRD和FTIR对镀镍后的碳纳米管进行了结构和官能团分析,并采用SEM方法对镀镍后的碳纳米管进行了形貌观察.反复实验后结果表明:碳纳米管合理的前处理工艺和处理次序对碳纳米管表面镀镍的效果产生很大的影响,适当的化学镀液配比可获得较理想的纳米管镀覆表面.本实验所镀覆的碳纳米管的形貌为:呈连串球形的金属镍颗粒沉积在碳纳米管表面,类似于串联的珍珠串结构.
关键词:
碳纳米管
,
氧化
,
分散
,
化学镀镍
金天文
,
赵成志
,
张贺新
,
任全胜
,
符策鹄
,
张泽成
材料热处理学报
采用扫描电镜、金相显微镜和XRD等手段研究了5Cr9MoNi2SiV热作模具钢在热处理后的组织演化过程,通过俄歇电子能谱实验,分析了不同回火温度下冲击断口晶界元素的变化.结果表明:铸态钢5Cr9MoNi2SiV存在严重的组织偏析,主要是Cr、Mo、Mn和V等合金元素沿原奥氏体枝晶间偏聚,常规热处理工艺虽有所改善,但是无法将其消除,导致回火后组织晶界偏析依然存在,严重弱化了晶界;材料在530℃发生的回火脆性是不可逆的,属于第一类回火脆性;材料产生第一类回火脆性的机理主要是杂质元素P偏聚于晶界,降低了晶界结合力;影响P向晶界偏聚的元素主要有Cr和Mo.
关键词:
热作模具钢
,
组织偏析
,
回火脆性
,
断裂机理
张贺新
,
赫晓东
,
李壵
,
洪长青
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.082
以硝酸氧锆(ZrO(NO3)2.5H2O)为原料,采用水热法和超临界干燥技术制备了ZrO2气凝胶.利用SEM和BET等测试手段对所得气凝胶的结构和孔特征进行表征,分析了孔隙分布情况和孔结构.结果表明:气凝胶具有典型的纳米孔隙结构,孔径5＜Dp＜60nm,比表面积达916.5m2/g,孔分布均匀.对ZrO2凝胶过程进行了探讨.
关键词:
ZrO2气凝胶
,
水热法
,
超临界干燥
,
纳米孔
