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镁合金微弧氧化膜溶胶-凝胶封孔工艺

宾远红 , 刘英 , 李卫 , 李培芬

材料保护

镁合金具有许多优点,被誉为21世纪绿色工程材料,在航空航天、汽车、电子工业、化工等领域有较大的应用潜力。但是,镁很活泼,耐蚀性较差,又限制了其广泛应用。通常采用表面处理来提高镁合金的耐蚀性,主要方法包括化学转化、离子注入、有机涂层、阳极氧化、微弧氧化、溶胶.凝胶涂层等。

关键词: 溶胶-凝胶 , 微弧氧化膜 , 镁合金 , 封孔工艺 , 绿色工程材料 , 有机涂层 , 航空航天 , 电子工业

SiO2不同的掺杂方式对聚氨酯树脂材料性能的影响

张志华 , 沈军 , 吴广明 , 夏长生 , 杨帆 , 付甜 , 孙骐 , 王珏

材料导报

采用溶胶凝胶法制备纳米SiO2颗粒,然后在聚氨酯弹性体/SiO2复合材料的不同制备方法方面进行了尝试,并针对SiO2不同的掺杂方式对聚氨酯树脂材料性能的影响进行了研究,为聚氨酯弹性体性能的优化提供了一条最佳的思路和方法.利用红外分光光度计(IR)、万能电子试验机、动态力学分析仪(DMA)、量热示差扫描仪(DSC)、紫外/可见/近红外分光光度计(UV/VIS/VIR)分别表征了纳米复合树脂材料的结构、力学性能、热稳定性、展色性和干爽性.

关键词: 纳米SiO2颗粒 , 溶胶-凝胶 , 聚氨酯树脂 , 纳米复合材料 , 力学性能 , 热稳定性 , 展色性 , 干爽性

介孔/大孔 Al2O3-SiO2复合氧化物的制备与表征

吴俊升 , 李晓刚 , 杜伟 , 董超芳

催化学报

以正硅酸甲酯和硝酸铝为硅和铝的前驱体,以非离子表面活性剂C16EO10为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法制备了双孔结构硅铝复合氧化物材料.扫描电镜和N2吸附/脱附分析表明,材料具有三维连续大孔和骨架介孔的双孔分布结构.微米范围的连续大孔结构是由于溶胶-凝胶过程中诱发了Spinodal相分离所致,而骨架介孔的形成则可能是由于表面活性剂分子进入凝胶骨架中,起到构建介孔结构的模板作用.骨架元素分析结果表明,制备过程中添加的铝大部分进入了凝胶骨架中,取代部分硅而形成酸性硅铝复合氧化物采用Hammett指示剂法和吡啶吸附红外光谱法分析了材料的表面固体酸性,结果显示,硅铝复合氧化物属于中强酸,酸强度H0在-5.6~-3.0之间的酸中心数约为0.35 mmol/g,并且材料表面的L酸位较为丰富,B酸位相对较少.

关键词: 氧化硅 , 氧化铝 , 复合氧化物 , 溶胶-凝胶 , 相分离 , 模板剂 , 介孔 , 大孔

Ti-Si复氧化物载体对金催化剂上丙烯环氧化的影响

戴茂华 , 汤丁亮 , 袁友珠

催化学报

以TiCl4和SiCl4为原料,采用水解和非水水解溶胶-凝胶两种方法制备了一系列不同Ti含量的Ti-Si复氧化物载体,继而用沉积-沉淀法制得载金催化剂.采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、N2吸附和高分辨透射电镜对催化剂进行了表征,并考察了催化剂在氢气和氧气存在下的丙烯气相环氧化催化性能研究表明,钛含量在6%~14%范围内时,两种方法制得的Ti-Si复氧化物均为无定形结构,但采用非水水解溶胶-凝胶法制得的载体比表面积较高.以非水水解溶胶-凝胶法制备的钛含量10%的Ti-Si复氧化物为载体得到的载金催化剂表现出较高的活性和选择性,反应60 min时,丙烯转化率为5.7%,240 min后降为3.3%,环氧丙烷的选择性稳定于95%左右.还考察了非水水解溶胶-凝胶的陈化时间和金沉积-沉淀溶液的pH值等对反应结果的影响.

关键词: 非水水解 , 溶胶-凝胶 , 氧化钛 , 氧化硅 , 复氧化物 , , 丙烯 , 环氧化 , 环氧丙烷

以硅材料为载体的表面分子印迹技术研究新进展

张进 , 曹丹 , 陈家美 , 王超英

材料导报

硅材料具有良好的力学稳定性和热稳定性,作为表面分子印迹聚合物的载体具有较大的优势.以硅材料为载体的表面分子印迹聚合物(SSMIP)是目前分子印迹技术领域的研究重点之一.着重对最近几年SSMIP的制备方法进行总结与评述,主要包括接枝共聚法、活性可控自由基聚合法、牺牲硅胶骨架法和溶胶-凝胶法等,并对SSMIP的应用和未来发展进行了展望.

关键词: 硅材料 , 表面分子印迹 , 聚合物 , 接枝共聚 , 活性可控自由基聚合 , 牺牲硅胶骨架 , 溶胶-凝胶

影响二氧化硅硅溶胶黏度、固含量及成膜厚度的工艺因素

周雅 , 刘佳慧 , 江溢民 , 周佳

材料保护

为了研究影响硅溶胶一次成膜厚度的因素,以正硅酸乙酯为前驱体,与含有C=C双键的烷氧基硅(KH-570)共同水解,制备出了改性硅溶胶,在薄玻璃片上采用提拉法制备了二氧化硅(SiO2)膜,研究了反应温度、时间及增稠剂LZ-09对SiO2膜层性能及厚度的影响.结果表明:随反应温度增加,膜层厚度也增加,当温度为40℃时,干燥后的膜层不会出现开裂、堆积现象;随反应时间延长,膜厚也增加,当反应时间为2h时,膜层性能最佳;增稠剂的使用能明显提高膜层厚度,当硅溶胶中加入2%(体积分数)增稠剂时,一次性膜厚达到(10±5)μm.

关键词: 二氧化硅溶胶 , 溶胶-凝胶 , 成膜厚度 , 性能 , 增稠剂 , 反应温度 , 反应时间

介孔电气石/TiO2复合材料的制备及其模拟太阳光光催化性能

熊晶晶 , 李可心 , 黄黎明 , 颜流水

复合材料学报

采用一步溶胶-凝胶共缩合结合溶剂热合成技术制备出一系列介孔电气石/TiO2复合材料,表征了复合材料的相结构、形貌、孔隙率、光吸收性质以及组成结构.结果表明:制备的电气石/TiO2复合材料具有纯锐钛矿晶相、均匀的介孔结构、较大的比表面积(205~242 m2·g-1)、均匀的孔径分布(3.4~3.8 nm)以及较低的带隙能(3.0 eV).在模拟太阳光照射下,电气石/TiO2复合材料可以被成功地应用于水中有机污染物罗丹明B和诺氟沙星的降解.降解动力学研究表明:电气石的掺杂提高了TiO2的光催化量子效率,降低了TiO2的带隙能.对罗丹明B的降解,电气石掺杂量为1wt%~5wt%的电气石/TiO2复合材料表现出比纯TiO2更高的降解速率,对诺氟沙星的降解,电气石/TiO2复合材料的降解速率高于纯TiO2的.

关键词: 电气石 , TiO2 , 光催化降解 , 溶胶-凝胶 , 溶剂热合成 , 罗丹明B , 诺氟沙星

聚四氟乙烯/Al3O2-TiO2复合涂层的制备及其疏水性能研究

庞晓军 , 邓畅光 , 徐丽萍 , 邓春明 , 张小锋

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.022

目的 在铝合金表面制备耐磨、耐蚀、高结合强度的疏水涂层.方法 采用大气等离子啧涂(APS)在铝合金基体上制备AT(A13O2-TiO2)涂层,在AT涂层上采用溶胶-凝胶法制备聚四氟乙烯(PTFE)面层,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、3D形貌仪、接触角测试仪等仪器对涂层的显微结构、成分、粗糙度、接触角进行表征.结果 喷距为120 mm、电流为680A、送粉量为18 g/min的条件下,实心AT涂层和空心AT涂层表面粗糙度为6.99 μm、6.13μm,孔隙率为5.88%、15.18%,硬度为945.82HV0.3、768.1HV0.3,与基体的结合强度为32 MPa、28 MPa,实心AT涂层与PTFE涂层的结合强度为19 MPa.实心PTFE/AT复合涂层与水的静态接触角最大可达130.9°,PTFE涂层表面含有氟化物和硅化物.结论 实心粉末AT涂层表面粗糙度较大,综合性能优于空心粉末AT涂层,因此,将实心AT涂层作为复合涂层的底层.实心PTFE/AT复合涂层具有与荷叶表面相仿的微纳米二元粗糙结构,具有良好的疏水性能,疏水性能与表面含氟物质的疏水基团以及低表面能的二元粗糙结构相关.

关键词: 大气等离子喷涂 , 溶胶-凝胶 , 复合涂层 , 粗糙度 , 结合力 , 疏水性能 , 二元粗糙结构

有机-无机纳米复合涂料的制备、结构和性能

武利民 , 周树学 , 游波 , 顾广新

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2006.08.013

近年来,有机-无机(O/I)纳米复合涂料发展迅速,已成为涂料领域最活跃的研究方向之一,其制备方法可以分成三类:纳米粒子填充法、溶胶-凝胶法和自组装法.本文系统讨论了上述三种路线的制备方法以及结构和性能的影响因素,同时给出了一些评价和建议.

关键词: 有机-无机(O/I)纳米复合涂料 , 纳米粒子 , 溶胶-凝胶 , 自组装

硅基板上Fe掺杂TiO2氧敏薄膜的制备、结构与性能研究

张爱芳 , 杜丕一 , 胡岳华 , 翁文剑 , 韩高荣

无机材料学报

采用溶胶-凝胶法,以Ti(OC4H9)4为前驱体,用提拉法在硅基板上制备了掺Fe的TiO2氧敏薄膜,对薄膜物相结构进行了X射线衍射(XRD)测定,利用扫描电镜(SEM)对薄膜微结构进行了观察.结果表明:在硅基板上生长的TiO2薄膜中锐钛矿相为均匀小晶粒分布结构,金红石相以大尺度团聚结构形貌出现.Fe离子的掺杂对硅基板上制备的TiO2薄膜中金红石相的形成有很大的影响.Fe的掺入降低了金红石相的形成温度约100℃,Fe掺量在6mol% 时,形成金红石相的量达到最大,即析晶能力最强.薄膜中形成晶相的晶格常数在<6mol%的低Fe范围内,随较小的Fe离子取代较大的Ti离子,锐钛矿相和金红石相的晶格常数都随之减小;在>6mol%的高Fe掺量范围内,随Fe掺量的增加,体系缺陷过量增加,晶格结构畸变严重,伴随着畸变能的释放,金红石相的晶格常数c轴逐渐增长,n轴略有下降(或基本不变). TiO2氧敏薄膜的氧敏性能受金红石相含量和氧空位浓度控制.当Fe离子掺杂浓度为6mol% 时,金红石相及相应氧空位达到最大值,TiO2氧敏薄膜的氧敏性能也达到最大值,比刚形成金红石相的薄膜的氧敏性能增加近19倍.

关键词: 溶胶-凝胶 , TiO2 oxygen sensitive thin film , Fe doping , silicon substrate

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