关键词： AlON   固溶体   水热法   高温煅烧过程  

摘要： 尖晶石型氧氮化铝（γ-AlON,以下称AlON）是A1203和AlN的固溶体或被称为氮稳定的立方相氧化铝。作为多元透明陶瓷的代表,AlON拥有许多的优异性能,可以应用到现代很多领域。我们提出了一种“水热Al粉-高温固相煅烧技术”方法制备AlON粉体。这种制备AlON的方法简便,煅烧的温度低,保温的时间短且合成的粉体具有优良的性能。本文的研究内容主要包括以下两个方面:（1）通过水热微米级铝粉的方法合成出含氧的先躯体,将先驱体经过X射线衍射以及扫描电子显微镜技术手段进行表征,其主晶相为AlOOH和Al。在水热过程中,针对水热温度（T）、水热时间（t）、溶液的pH值和初始加入铝粉的质量（m）对于先躯体形成的影响进行了研究。在本论文中,通过优化过程中的各项水热工艺参数,通过高温煅烧技术得到AlON（本论文中晶体对应的PDF卡片为JCPD 01-080-2171和JCPD 01-048-1579）。通过实验结果可得出结论:无论在酸性条件或碱性条件,延长水热保温时间、提高水热温度、增加初始加入铝粉质量均有利于AlOOH相生成。（2）通过在N2氛下高温煅烧不同先躯体的方法来对水热工艺参数进行优化。实验结果表明,最佳水热条件为:溶液的pH=7,水热温度为T=180℃,水热保温时间t=120h,且Al的质量与蒸馏水的体积比为mAl（g）:V蒸馏水（mL）=4:55。在高温煅烧过程,研究了该过程中加入石墨与活性炭、煅烧添加物B4C,h-BN（六方相）,c-BN（立方相）时的影响并对煅烧过程中的煅烧温度和煅烧保温时间进行了优化。经过TG-DTA和XRD技术手段对产物的表征,结果表明,在促进AlON形成方面,石墨的促进效果要好于活性炭且煅烧时石墨与先躯体的最佳质量比为1:6。煅烧过程中添加物的加入,明显促进了 AlON的生成,例如,h-BN的加入明显提高了 AlON生成量,而B4C和c-BN两者对AlON生成的增强作用较弱,此外,B4C和c-BN两者的加入导致了大量α-Al203相的出现;研究表明,h-BN的最佳加入量为先躯体与石墨总质量的15%,在N2氛下的高温煅烧过程,最佳的煅烧温度和煅烧的保温时间为在1580℃保温4h。综上所述,该方法具有实验条件简单,成本低和生成AlON的温度较低等优势,通过调整并优化水热和高温煅烧过程中各项工艺参数从而获得纯相的AlON粉体。

关键词： 白炭黑   化学沉淀   补强  

摘要： 以高铝粉煤灰酸法提铝为原料,在常压下通过碱溶使原料中的Si O2转化为硅酸钠,再利用化学沉淀法,制备了超细白炭黑;采用粒度仪、白度仪、SEM、XRD等方法对制备的白炭黑进行了表征。结果表明:该白炭黑纯度高,粒度细,比表面积大,对高分子聚合物的补强效果明显。该方法工艺简单,成本低廉,既解决了尾矿堆积问题,又大大降低了白灰黑的生产成本,对白炭黑的生产具在重要指导意义。

关键词： 烟火药   高氯酸钾/碳纳米管(KClO4/CNTs)   纳米复合材料   发光强度  

摘要： 为了研究纳米复合材料与铝粉基烟火药的发光强度,基于NH4Cl O4和KOH的复分解反应制备了高氯酸钾/碳纳米管(KCl O4/CNTs)纳米复合材料。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)表征了其结构。化学分析测试了纳米复合材料中各组分的含量,测定了KCl O_4/CNTs-Al、KCl O4-CNTs-Al、KCl O_4-Al不同烟火药配方的发光强度。结果表明,KCl O_4能够有效附着在CNTs的表面且包覆完全,制备的KCl O_4/CNTs复合材料的粒径为74.0 nm,用化学分析法测得KCl O_4/CNTs中两种物质的质量比为78∶22。与KCl O_4-CNTs-Al和KCl O4-Al烟火药相比,KCl O_4/CNTs-Al(77/23)烟火药的发光强度分别提高了39.4%和88.2%。这种发光强度的提高是由于KCl O_4的纳米化、CNTs的催化与燃烧,其中KCl O_4的纳米化对这种发光强度的贡献优于CNTs。

关键词： 硅钙渣   硅灰石   微晶玻璃   粉煤灰  

摘要： 以高铝粉煤灰提铝硅钙尾渣为主要原料,采用烧结法制备了硅灰石微晶玻璃。利用DTA、XRD和SEM分析方法研究了热处理制度、硅钙渣用量对微晶玻璃的晶化过程、显微结构及物化性能的影响。结果表明:核化时间与晶化时间的延长有助于硅灰石晶体的定向生长与紧密排列,对微晶玻璃的力学性能影响显著,而晶化温度与核化温度的影响则相对较小;随着硅钙渣的用量增加,微晶玻璃中硅灰石的析出能力增强,当其用量为70.98%,在800℃下核化热处理90 min,920℃晶化处理90 min时,可制备出单一晶相的硅灰石微晶玻璃。

关键词： 高纯度   氧化铝粉   制备方法  

摘要： 高纯度的氧化铝凭借自身良好的物化特性,在电子、机械、光学、化工等领域有着非常广泛的应用,属于一种非常重 要的特种功能材料。本文对高纯氧化铝粉的制备方法进行了简要分析,总结了相关领域的研究进展。

关键词： 球形铝粉   片状铝粉   制备   活性铝含量   氧化反应活性  

摘要： 采用立式球磨机,在乙酸乙酯溶剂中对平均粒径14μm的球形铝粉进行球磨,制备了具有高活性的片状铝粉。采用激光粒度仪和扫描电子显微镜（SEM）对铝粉球磨前、后的粒度及形貌进行了分析。用X射线粉末衍射（XRD）对铝粉球磨前、后晶型进行了表征,发现球磨2 h后,得到的粒径大小为1μm的片状铝粉,其晶形与原料铝粉晶形一致。通过氧化还原滴定法测试了球磨前、后铝粉中活性铝的质量分数,分别为90.41%和98.42%。采用TG-DSC法对球磨前、后的铝粉进行了热反应特性研究,发现片状铝粉在480～980℃时,氧化增重84.8%,氧化反应活性明显高于原料铝粉。因此,铝粉片状化能够提高推进剂以及火炸药体系的能量。

关键词： 高铝粉煤灰   晶种分解   拟薄水铝石   比表面积   孔容  

摘要： 以高铝粉煤灰熟料经预脱硅—碱石灰烧结、溶出、二次脱硅后溶液为原料,通过晶种分解后生产拟薄水铝石产品,考察了种分条件对拟薄水铝石产品的影响,并对其进行表征。结果表明,种分法制备的拟薄水铝石产品孔容可达到0.829 1cm3/g,BET比表面积高达393.00m2/g,达到并优于普通大孔拟薄水铝石的理化指标,从而可实现高铝粉煤灰中铝资源的高附加值利用。

关键词： 环氧树脂   聚多巴胺   铝粉   化学包覆   导热  

摘要： 采用化学包覆的方法在平均粒径分别为4.5μm和20μm的铝(Al)粉上包覆一层有机聚多巴胺(PDA),以环氧树脂(EP)为基体,包覆改性后的铝粉(PDA@A1)为导热填料,采用浇铸法制备了高导热绝缘环氧基复合材料(EP/PDA@Al)。结果表明,PDA@Al的加入有利于提高EP的热稳定性以及热导率,且当PDA@(20μm)Al的含量为20%(质量分数,下同)时,复合材料的热导率为0.521 W/(m·K),相比纯EP的热导率提高了184%;相对纯Al填充的EP复合材料,EP/PDA@Al复合材料的绝缘性能显著提高。

关键词： 固相剪切碾磨   聚乙烯   铝粉   热导率   力学性能  

摘要： 采用固相剪切碾磨法(S3M)制备铝粉和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的复合粉体,再经熔融加工获得高性能LLDPE/Al导热复合材料。借助扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪等表征铝粉在基体中的微观形态和分散状态,同时研究LLDPE/Al复合材料的热导率、力学性能和热稳定性。结果表明:固相剪切碾磨过程中铝粉受磨盘挤压、拉伸、摩擦剪切等复合力场作用,由较小球形颗粒变为较大片状,同时在基体中均匀分散且界面结合得以增强,因此复合材料拥有更高的热导率、更好的力学性能和热稳定性。当铝粉填充质量分数为80%时,经固相剪切碾磨10次制备的复合材料热导率高达8.782W·m^(-1)·K^(-1),拉伸强度和弯曲强度分别为33.00MPa和31.16MPa,初始分解温度比基体提高约13℃。

关键词： 纳米铝粉   硝化细菌纤维素   复合材料   热分析   含能材料  

摘要： 为保护纳米铝粉(nm Al)的活性,以硝化细菌纤维素(NBC)和nm Al为原料,采用溶剂-非溶剂法制备NBC/nm Al复合材料,采用SEM,EDS,TG和DSC对其进行表征,并研究放置时间对nm Al和NBC/nm Al复合材料的影响。测试结果表明,与纯的nm Al相比,NBC/nm Al复合材料的放热量增加了,并且放热峰的峰温从798.45℃降低到766.42℃,同时,NBC/nm Al复合材料在空气中存放3个月后,放热量和增重基本不变,表明NBC可以有效保护nm Al的活性。