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防火涂料贮存稳定性和耐水性研究

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2006.04.007

通过对防火涂料贮存后耐水性差、贮存返粗、增稠原因的研究,发现涂料基料和阻燃剂是产生涂料贮存稳定性差的主要原因.采用乳液共混改性基料和微波辐射技术改性膨胀阻燃剂,显著提高了防火涂料的贮存稳定性,耐水性能由12 h提高到32 h,阻燃时间由23 min提高到58 min.

关键词: 膨胀防火涂料 , 贮存稳定性 , 耐水性 , 乳液共混改性 , 微波辐射

通过刮涂法将P25粉的乙醇体系配制的TiO_2浆料制备成光阳极中的TiO_2薄膜,在TiO_2浆料中分别加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙基纤维素(M70),作对比实验,研究发现加入PVP制备的TiO_2薄膜的宏观和微观结构都得到了明显的改善,其影响了TiO_2薄膜的孔隙率、比表面积和染料的吸附量,显著改善了染料敏化太阳电池性能,短路电流由5.59 mA/cm~2增到11.31 mA/cm~2,电池效率由2.70%增到5.31%(AM1.5).

关键词: TiO_2浆料 , PVP , 染料敏化太阳电池

沉淀法合成纳米CeO2的晶粒生长动力学

宋晓岚 , 邱冠周 , 曲鹏 , 杨振华

稀有金属材料与工程

以Ce(NO3)3·6HzO为铈源,(NH4)2CO3·H2O为沉淀剂,并加入一定量表面活性剂PEG4000,采用液相沉淀法制备前驱体Ce2(CO3)3·H2O,前驱体经热处理合成纳米CeO2.根据XRD线宽法研究了纳米CeO2热处理过程的晶粒生长动力学,结果表明:随焙烧温度升高,CeO2晶粒尺寸显著增大;300℃下焙烧时间对CeO2晶粒尺寸影响不明显,700℃下CeO2晶粒随焙烧时间延长而长大,且焙烧初期粒径增长较快,超过180 min后增长速率变慢;700℃时CeO2晶粒生长指数为5,即符合5次方动力学方程,晶粒生长速率常数为1.986 5×104 nm5/min;由于纳米尺寸效应,使得CeO2晶粒生长活化能在低温区和高温区不同,低于400℃时为25.64 kJ/mol,高于400℃时为87.64 kJ/mol;认为热处理过程CeO2的晶粒生长为扩散生长机制.

关键词: 纳米CeO2 , 沉淀法 , 热处理 , 晶粒生长 , 动力学 , 活化能

溶胶-凝胶制备的Al_2O_3-SiO_2复合陶瓷涂层抗原子氧侵蚀性能研究

多树旺 , 刘庭芝 , 邹小平 , 钟鸿雁 , 孙晓琳 , 杨振华

稀有金属材料与工程

采用溶胶-凝胶法,以异丙醇铝、正硅酸乙酯为原料制得了稳定、均一的溶胶,浸涂在聚酰亚胺表面干燥后获得了致密透明的涂层.采用空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧(Atomic Oxygen, AO)暴露实验.测试表明,溶胶-凝胶制备的Al_2O_3-SiO_2涂层抗原子氧侵蚀性能优异,抗原子氧侵蚀性能比聚酰亚胺基体提高了2个数量级以上.经原子氧暴露后的复合陶瓷涂层质量几乎没有发生变化.经FTIR和XPS分析表明,在原子氧暴露后涂层表面产生的是Al_2O_3-SiO_2复合物.SEM分析表明,无涂层的聚酰亚胺原子氧暴露后表面非常粗糙且表面呈现地毯状形貌,而涂覆涂层的试样暴露前后表面形貌没有发生变化.采用紫外-可见光-近红外分光光度计对涂覆溶胶-凝胶复合陶瓷涂层后的试样分析表明原子氧暴露前后试样表面的光学性能也未发生变化.

关键词: 原子氧 , 防护涂层 , Al_2O_3 , SiO_2 , 溶胶-凝胶

纳米CeO2在热处理过程中的结构和性能变化

宋晓岚 , 邱冠周 , 曲鹏 , 杨振华 , 王海波 , 吴雪兰

中国有色金属学报

采用XRD方法结合粉体相对密度测定研究了热处理条件对沉淀法合成纳米CeO2的结构和性能的影响. 结果表明: 随焙烧温度升高, CeO2晶粒尺寸显著增大, 晶粒发育趋于完整导致晶格畸变度明显降低, 结构致密程度增加使得晶格常数减小, 粉体烧结程度增大, 相应粉体相对密度随之增加; 较低温度(如300.℃)下, 焙烧时间对CeO2晶粒尺寸无明显影响, 相应晶格畸变度、晶格常数和粉体相对密度变化不大; 较高温度(如700.℃)下, CeO2晶粒尺寸随焙烧时间延长而增大, 且焙烧初期粒子增长较快, 此过程伴随着CeO2晶格畸变度进一步下降, 晶格常数却有所增加, 粉体相对密度略有下降; 认为热处理过程CeO2晶粒生长为扩散生长机制是造成不同焙烧温度下焙烧时间对纳米CeO2结构和性能的影响行为不同的主要原因.

关键词: 纳米CeO2 , 沉淀法 , 焙烧 , 结构 , 性能

水相介质中纳米CeO2的分散行为

宋晓岚 , 邱冠周 , 杨振华 , 曲鹏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.02.009

通过测定悬浮液体系润湿性、表面电性及分散性研究了纳米CeO2在不同条件下水相介质中的分散行为.结果表明: 纳米CeO2 在水相介质中的润湿与分散受体系pH值的影响很大, 与Zeta电位有相当好的一致关系, 其分散机理主要是双电层静电排斥作用; 纳米CeO2的等电点(pHPZC)为6.8左右; 纳米CeO2颗粒在酸性水介质中表面带正电, 在碱性水介质中表面带负电, Zeta电位分别在pH值为4和11左右时较高, 相应润湿性和分散性较好; 随机械搅拌速率和时间的增加, 纳米CeO2的分散性增强; 超声波对纳米CeO2的分散作用明显优于机械搅拌, 20 kHz频率下超声波分散1 min便能显著改善纳米CeO2的分散状态; 加入六偏磷酸钠(SHP)作为分散剂将改变纳米CeO2颗粒表面电性, 使其带负电, Zeta电位随SHP浓度增加而增大, 起增强双电层的静电排斥作用; 当SHP浓度达225 mg·L-1时, Zeta电位趋于稳定, 并使纳米CeO2在广泛的pH值范围内获得较高的Zeta电位和很好的分散效果, 从而降低了体系pH值的影响.

关键词: 纳米CeO2颗粒 , 水相介质 , 润湿 , Zeta电位 , 分散