关键词： 片状铝粉   发射率   低明度   包覆  

摘要： 先进的红外探测技术对武器装备的红外伪装性能提出了严峻挑战。在武器装备表面涂覆低红外发射率涂层是最常用的红外伪装技术手段之一。片状金属颜料由于发射率低而广泛应用于低发射率涂层中,但其强烈的金属光泽和较高的可见光反射率不利于可见光伪装。由于现代军事战争中探测手段的多样化,仅满足红外伪装方面需求的材料难以适应现代战争的需要。因此设计一种能够同时兼容可见光-红外伪装性能的材料对于实际应用具有重要的意义。本论文采用直接沉淀法将Bi2O3 颗粒包覆于片状铝粉表面,制备了Al/Bi2O3 黄色复合颜料;将二氧化锰颗粒包覆于片状铝粉表面,制备了黄棕色的Al/MnO2复合颜料。探讨了沉淀剂滴加速率、反应时间、煅烧温度、分散剂种类等工艺因数对复合颜料的影响。利用SEM、XRD、傅里叶红外光谱仪和光泽仪等分别表征了复合粉体颗粒的微观形貌、物相结构、热红外发射率和颜色等性能参数。实验结果显示,沉淀反应温度为40℃,n(Bi3+)与n（Al）之比为0.2:1,沉淀剂滴加速率为0.3ml/min,经过450℃煅烧2h得到的复合颜料表面包覆完整,可将片状铝粉颜料的明度值（L*）降低13.4,而红外发射率仅升高0.05;KMnO4与Al摩尔比0.1:1,以SDS为分散剂、KMnO4滴加速率为1ml/min、搅拌反应2h的条件下制备的复合颜料表面包覆完整,红外发射率为0.63,明度值低达50.3,和原始铝粉相比,其明度值（L*）降低27.3,而红外发射率仅升高0.14.这两种复合粉体颜料均具有一定的可见光/红外兼容伪装性能。研究表明粉体的包覆材料、制备方法、工艺条件等对复合粉体粒子的微观形貌、结构有很大影响,并最终影响复合颜料的兼容伪装性能。最终制备的核壳结构粉体颜料有效降低了普通铝粉明度,并且具有较低的红外发射率。研究对相关复合颜料的工程化制备具有探索意义和一定的借鉴价值。

关键词： Ni-Al2O3复合涂层   化学镀   表面活性剂   电沉积  

摘要： 陶瓷增强镍基复合材料具有良好的抗氧化、耐蚀、耐高温等性能,是航空、舰船以及工业燃气涡轮发动机等重要受热部件表面首选的防护涂层材料。本实验采用Sn Cl2敏化和Pd Cl2活化的方法在HP4A1型氧化铝粉体表面进行化学镀镍,然后分别采用亚微米级原始氧化铝粉体和表面镀镍氧化铝粉体电沉积制备Ni-Al2O3复合涂层,并对涂层质量及其影响因素进行了研究。研究了不同粉体特征、表面活性剂种类和浓度对镀液中颗粒稳定性、分散度以及涂层中Al2O3颗粒分布和浓度、涂层性能的影响。所使用的表面活性剂包括十二烷基硫酸钠（SDS）、曲拉通X-100（Triton X-100）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）。采用粒度测试和沉降方法测定颗粒在镀液中的稳定性,并用扫面电镜（SEM）分析涂层结构。结果表明,镀镍后的氧化铝粉体在使用表面活性剂的镀液中沉降较平稳,表面活性剂对其稳定性影响较大,而对原始氧化铝粉体的沉降影响很小。相较来说,SDS对镀液稳定性影响最大,更有利于颗粒在镀液中的稳定性。单种表面活性剂对原始氧化铝粉体的粒度影响很小,而两种表面活性剂复合添加甚至会产生“负作用”。CTAB对镀镍后的Al2O3粒度的影响较小,而Triton X-100能让镀镍后的Al2O3的粒度变小,而SDS可以使镀镍后的Al2O3颗粒粒度明显降低。采用镀镍后的氧化铝粉体得到的Ni-Al2O3镀层硬度明显高于采用原始氧化铝粉体获得的镀层硬度。

关键词： 真空   铝蒸气   蒸发冷凝   氯化歧化   球形铝粉  

摘要： 铝粉是仅次于铁粉的重要功能材料,具有良好的耐腐蚀性、导电性、导热性、延展性等特点,对于顺利发展国防工业、火箭飞机制造业、原子能、化学、建筑、粉末冶金等工业有着重要意义。本文对球形铝粉的性质、制备方法、用途等方面进行了综合评述。针对真空条件下纯铝的蒸发-冷凝过程及A1N氯化-歧化的冷凝过程进行了热力学、动力学、机理和工艺的系统研究。通过理论分析得出：在实验条件可以达到的范围内,实验蒸发温度应选择为1623K-1823K,此时存在铝蒸气饱和蒸气压大于系统恒定压力。结晶凝固过程,冷凝温度在1642.2K以上时,由于铝的饱和蒸气压p*大于15Pa,此时不存在形核半径rk,即此时不能形成液核,铝蒸气未达到饱和,只是有利于形成蒸气,所以冷凝温度需低于1642.2K才可能生成铝粉。铝块的蒸发-冷凝实验研究得出：蒸发温度较低时即冷凝盘表面温度较低时,凝聚生长的小铝粉颗粒较多；而继续升高蒸发温度,冷凝盘表面的温度增幅明显,小于100目的铝粉开始减少。蒸发温度T较低即冷凝温度较低时,任意取出铝粉大多数呈球形或类球形,而且铝粉颗粒表面较为光滑,分散性较好。而且蒸发温度较高,高于1823K时,石墨发热体升温剧烈,较大石墨颗粒脱落挥发到冷凝盘与凝聚后的铝颗粒发生持续团聚,最后形成蜂窝状颗粒。纯铝蒸发过程时,冷凝导管为80mm时,冷凝器温度大约在692～933K,冷凝区的温度梯度约为6.0K/mm；冷凝导管为120mm时,冷凝器温度大约在600～812.5K,则冷凝区的温度梯度约为5.3K/mm。AlN真空氯化-歧化法制备球形铝粉的实验过程得出：通过热力学计算表明,系统压力在10～100Pa之间,反应温度高于1428K时,AlN(s)与AlCl3(g)生成AlCl(g)和N2(g),当冷凝温度低于1064K时,AlCl(g)会发生分解得到Al(l)和AlCl3(g)。在不同的反应温度下,生成的金属铝纯度在99.28%以上。实验过程中,不加冷凝导管时,通过称量计算,冷凝塔顶盖处形成的铝并不完全,由于距离抽气口很近,部分金属铝被抽走,造成损失。冷凝高度升高后,通过四级冷凝盘层层收集,从而减少金属铝的损失。不加冷凝导管时,冷凝器温度大约在933～1373K,冷凝区的温度梯度约为14.7K/mm,冷凝导管为150mm时,冷凝器温度大约在600～812.5K,则冷凝区的温度梯度约为5.3K/mm。

关键词： 高铝粉煤灰   拟薄水铝石   比表面积   孔容积   孔径  

摘要： 高铝粉煤灰熟料经预脱硅—碱石灰烧结、溶出、二次脱硅后的溶液经碳分及种分后得到拟薄水铝石产品,并采用低温氮气吸附法分析其比表面积以及孔结构。结果表明,碳分法和种分法制备拟薄水铝石的等温吸附线均属Ⅳ类,晶粒之间的孔隙以中孔为主,等温吸附曲线滞后环类似于H4型,是狭缝孔。碳分产品的BET比表面积略大于种分产品,然而其BJH吸附累积总孔孔容与BJH吸附平均孔径略低于种分产品,两种产品的物化指标均优于普通拟薄水铝石样品。

关键词： 含能材料   超细铝粉   端羟基叠氮缩水甘油醚(GAP)   表面接枝  

摘要： 用二异氰酸酯作桥,通过—OH和—NCO基团间的连串缩合反应,经过接枝含能端羟基叠氮缩水甘油醚（GAP）,改性了超细（1-2μm）铝粉表面。研究了接枝GAP铝粉的表面性质,与含氟粘结剂的相容性及70℃水中稳定性。结果表明,接枝前后的铝粉表面静态水滴接触角分别为0-25.7°和109.9°,表面接枝后,铝粉表面性质从亲水改变为疏水。接枝GAP的铝粉与含氟粘结剂有更好的相容性。在70℃水中15 min后,未经处理的铝粉有39.8%的活性铝被氧化,而经过GAP接枝改性的铝粉在70℃水中60 min后只有1.4%的活性铝被氧化,显示接枝GAP的铝粉可有效保护铝粉在苛刻的热水条件下不被氧化。

关键词： 高铝粉煤灰   烧结莫来石   原料粒度   烧结温度  

摘要： 以内蒙古中西部地区某电厂煤粉炉高铝粉煤灰为原料,经碱液预脱硅、酸洗除杂活化处理,烧结得到莫来石。研究了不同工艺条件对烧结莫来石产品性能的影响及不同烧结条件下的莫来石产品物相及显微形貌转变规律。实验结果表明,经过预处理后,粉煤灰中的Al2O3含量由47.58wt%提高至65.35wt%,当原料平均粒径为2.89μm,烧结温度为1600℃,恒温时间为2 h时,经预处理后的粉煤灰烧结得到莫来石相含量高、长约10μm左右的棒状晶体,且理化性能良好,满足相关行业标准要求。

关键词： 无机化学   机械球磨法   纳米铝粉   AND   热分解  

摘要： 以山梨糖醇酐三油酸酯(Span-85)作为过程控制剂,通过氢化铝锂还原无水氯化铝,采用高能机械球磨法制备了纳米铝粉(n-Al)。利用扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪及X射线光电子能谱(XPS)仪对其形貌和结构进行了表征。用差示扫描量热仪(DSC)对ADN(二硝酰胺铵)、n-Al/ADN的热分解反应特性进行了研究。结果表明:纳米铝粉属立方晶系,表面包覆有无定型Al2O3氧化物及部分表面活性剂Span-85,同时制备的纳米铝粉试样中含少量Al Cl3·6H2O杂质;此方法制备的n-Al粒子对ADN液化温度几乎没有影响,但放热分解温度明显增大,且ADN分解由多重峰变为单一的尖峰。

关键词： 高铝粉煤灰   铝精矿  

摘要： 本文以硫酸钠和硫酸铝为助剂对高铝粉煤灰焙烧、酸溶制备铝精矿,发现铝精矿化学成分中氧化铝含量为82.88%,通过XRD分析其主要物相为α-Al2O3和γ-Al O(OH)。

关键词： 高能研磨   片状铝粉   Benjaminm碰撞模型  

摘要： 利用Benjaminm碰撞模型推导适用于高能研磨制备片状铝粉研磨过程中研磨时间t与粉体片厚三和平均粒度DS0的计算关系式。该模型主要用于工艺理论研究，达到优化工艺的目的。该模型也可推广应用到高能球磨制备其他片状金属及合金粉体。