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均相条件下纳米纤维素晶体接枝丙烯酸

胡阳 , 陈冰遥 , 卢麒麟 , 唐丽荣 , 游惠娟 , 陈燕丹 , 陈学榕 ,

高分子材料科学与工程

研究了在均相条件下制备接枝率高、均一性好的丙烯酸接枝改性纳米纤维素晶体(AA-NCC).纤维素原料在65%的氯化锌溶液中高速剪切溶解,再以过硫酸钾为引发剂,使纤维素与丙烯酸单体发生均相接枝共聚反应,进一步进行超声波处理,得到了AA-NCC.采用透射电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪等对AA-NCC的微观形貌、晶体结构、谱学等性能进行表征研究.结果表明,AA-NCC为均匀的球形,粒径约为10 nm~ 40 nm,分散性有明显改善.而且AA-NCC具有纤维素的基本化学结构,但其结晶结构发生明显变化,结晶度下降.

关键词: 均相反应 , 接枝改性 , 丙烯酸 , 纳米纤维素晶体

阳离子交换树脂催化制备纳米纤维素晶体的谱学性能与流变行为

唐丽荣 , , 戴达松 , 欧文 , 李涛 , 周东东 , 陈学榕

高分子材料科学与工程

采用强酸型阳离子交换树脂在超声波辅助作用下制备了纳米纤维素晶体(NCC).采用场发射环境扫描电子显微镜(ESEM-FEG)、场发射透射电子显微镜(HR-TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅利叶红外光谱仪(FT-IR)和转子式流变仪对所制备NCC的形貌、谱学和流变学行为进行了研究.结果表明,所制备NCC为近球形,颗粒尺寸约为25nm~50nm,样品属于纤维素Ⅰ型,结晶度为84.26%,晶粒平均由6个晶胞组成.由FT-IR分析可知,NCC仍具有纤维素的基本化学结构.NCC胶体为剪切变稀的假塑性流体,随着温度的升高,其黏度逐渐减小,并最终趋于平缓,结果表明NCC胶体具有较好的稳定性.

关键词: 纳米纤维素晶体 , 阳离子交换树脂 , 谱学性能 , 流变性

栅中空化水翼的水动力特性

张博 , 王国玉 , , 张敏弟

工程热物理学报

采用实验的方法研究了栅中水翼的空化水动力特性.实验在空化水洞中完成,采用高速摄像技术观测了不同空化阶段的空穴形态,并测量了栅中水翼所受的升阻力.结果表明:在空化没有发生时,栅中水翼所受升阻力随雷诺数的增加而增大;当空化产生时,不同的雷诺数下栅中水翼空化动力特性随a/2a的变化趋势一致;在相同的雷诺数下,当4>σ/2α>2.8时,栅中水翼升力系数变化的频率基本不随σ/2α改变,最大空穴长度小于水翼弦长,此时St=0.11;当σ/2α<2.8时,栅中水翼升力系数变化的频率增加,对应的St=0.28.

关键词: 栅中水翼 , 空化 , 动力特性

FBM模型在栅中翼形空化流动计算中的应用

余志毅 , 时素果 , , 王国玉

工程热物理学报

以单排Clark-Y型水翼叶栅为例,采用滤波器湍流模型(FBM)对绕栅中水翼的空化流动进行数值研究.雷诺数和空化数结合水洞实验工况进行设置,滤波尺寸根据加密区最大网格尺度取出经验值,模型通过二次开发方法嵌入至CFX软件中.对栅中水翼空化流动特性的分析表明,栅中翼形前缘和后缘部分均可能发生准周期性的空泡脱落现象,其脱落周期随空化数的降低而变大;前缘和后缘空泡的脱落均对翼型阻力产生影响,但前者影响更大,随空化数的降低,脱落现象逐渐局限于后缘部分,使翼型所受阻力的波动大为减弱.

关键词: 滤波器模型 , 栅中水翼 , 空化流动 , 空泡脱落

响应面法优化制备巨菌草纳米纤维素及其性能表征

卢麒麟 , , 唐丽荣 , 林雯怡 , 陈学榕 , 陈燕丹

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.018

以巨菌草(pennisetum sinese roxb)为原料,采用酸水解法制备了纳米纤维素(CNC),并应用响应面分析法对影响纳米纤维素得率的3个主要因素即硫酸浓度、温度、时间进行了优化。实验结果表明,利用Design-Expert的 Box-behnken 中心组合设计建立的二次多项式模型较显著,当硫酸浓度为51%,温度为60℃,时间为120min 时,纳米纤维素的得率达到最大值80%。制备的 CNC 呈棒状,直径约为20~30nm,长度100~200nm;XRD图谱表明CNC的结晶度较巨菌草显著提高;红外光谱表征显示,CNC 仍保持纤维素的基本结构。

关键词: 巨菌草 , 纳米纤维素 , 响应面分析法 , 表征

碱法纳米纤维素模板剂合成介孔TiO2及其性能

陈孝云 , 陈星 , 洪时伟 , 陈筱 ,

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2011.10755

以生物可再生资源碱法纳米纤维素为模板剂,TiCl4为钛源,采用液相水解-沉淀法合成了具有介孔结构的TiO2光催化剂,采用透射电镜、X射线衍射、热重差热、低温N2物理吸附-脱附等技术对催化剂进行了表征,并以苯酚为模型物,考察了介孔TiO2的光催化活性.结果表明,所得TiO2催化剂具有良好的孔隙结构,平均孔径6.17 nm、比表面积176.3 m2/g、平均晶粒尺寸13.5 nm.碱法纳米纤维素的加入在一定程度上提高了锐钛矿相向金红石相转变的温度.该TiO2晶粒小、孔隙较多、比表面积大、吸附性能强,因此表现出较高的光催化活性.

关键词: 二氧化钛 , 纳米纤维素 , 介孔 , 光催化 , 模板 , 苯酚

功能性木质炭素新材料的研究与开发

, 高尚愚

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.02.014

木质炭化物的高效开发利用,对解决废弃物资源化、环保、生态环境等问题将起到十分积极的作用.通过述评功能性木质炭素新材料的国内外研究和开发进展,涉及到木质炭素材料吸着特性的研究概况、木质炭化物在环境净化方面的应用、木质系炭素新材料的研发、性能和应用等方面.着重介绍了一些木质系炭素新材料:木陶瓷、木质吸油材料、高电导性材料、保健材料、土壤改良材料、二氧化钛/炭复合材料、烧结炭等.同时对其副产物木醋液的应用领域,如在食品添加剂、消臭剂、医药、农业等方面的应用也做了一些梗概.由此可看出:木质炭化物新利用,高功能化的研发可使古老的木炭衍化为新颖的功能性材料,从而产生更高的经济、社会和生态效益.

关键词: 木质炭化物 , 进展 , 炭素新材料

新型Ta-C涂层铣刀切削性能研究

张而耕 , , 何澄 , 周琼

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.019

目的 研究Ta-C涂层刀具与普通类金刚石涂层刀具切削2A50铝合金时的性能对比.方法 通过实验比较两刃、四刃Ta-C涂层铣刀和两刃、四刃普通类金刚石涂层铣刀,在干式切削条件下切削2A50铝合金的性能.通过相同切削条件下刀具切削距离的长短,比较刀具的使用寿命,并在显微镜下观察切屑的表面形貌,用表面粗糙度仪检测铝合金表面的粗糙度.结果 两刃Ta-C涂层铣刀干式切削铝合金时的使用寿命最长,切削距离为116 m.Ta-C涂层铣刀与普通类金刚石涂层铣刀加工工件的表面粗糙度总体呈上升趋势,两刃Ta-C涂层铣刀加工出来的工件表面质量较好,工件表面粗糙度均值为0.692μm.结论 相同刀刃数量且结合力良好的涂层铣刀相比较,Ta-C涂层铣刀较普通类金刚石涂层铣刀加工出来的工件表面粗糙度平均值低,同种涂层加工得到的切屑表面微观形貌无明显差别.Ta-C涂层铣刀与普通类金刚石涂层铣刀切削铝合金时,抑制粘刀效果都十分明显,但Ta-C涂层铣刀效果更优.

关键词: Ta-C涂层 , 类金刚石涂层 , 铝合金 , 切屑 , 表面粗糙度

用超临界异丙醇流体制备TiO2/活性炭复合材料

陈学榕 , , 江茂生

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.05.012

在存在超临界异丙醇介质的条件下,将钛酸异丙酯与活性炭反应生成具有光催化与吸附性能协同效应的TiO2/活性炭复合材料.产生协同效应,可使低浓度污染物快速地表面富集和吸附净化,加快了污染物的光催化降解速率,TiO2的光催化作用又促使被活性炭吸附的污染物向TiO2表面迁移,使活性炭吸附能力得以恢复,实现了吸附剂的原位再生.

关键词: 复合材料 , 超临界异丙醇 , TiO2/活性炭复合材料 , 光催化活性 , 吸附

金刚石涂层立铣刀与PCD立铣刀切削铝合金性能研究

张而耕 , , 陈强

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.023

目的:研究金刚石涂层立铣刀和 PCD 立铣刀切削铝合金时,铝合金表面粗糙度以及刀具的使用寿命。方法通过实验比较1μm、5μm金刚石涂层四刃立铣刀和PCD立铣刀在高速干式切削条件下切削铝合金的性能,并通过走刀距离比较不同状态刀具的使用寿命以及在走刀过程中的粘刀情况,用表面粗糙度测量仪测量加工的铝合金表面粗糙度。结果1μm、5μm金刚石涂层立铣刀加工铝合金失效距离分别为25 m、75 m, PCD立铣刀加工铝合金96 m后失效;1μm、5μm金刚石涂层立铣刀切削铝合金表面粗糙度平均值分别为1.07μm、1.10μm,PCD立铣刀切削铝合金表面粗糙度平均值为0.80μm。结论5μm金刚石涂层立铣刀是1μm金刚石涂层立铣刀寿命的5倍,PCD立铣刀使用寿命最长;1μm、5μm金刚石涂层立铣刀切削铝合金表面较PCD立铣刀粗糙,在相同切削环境下切削铝合金时, PCD立铣刀使用寿命较金刚石涂层立铣刀提高,且在抑制粘刀方面效果十分明显。

关键词: 聚晶金刚石PCD , 金刚石涂层 , 立铣刀 , 粘刀

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