关键词： 离子液体   纳米铝粉   制备   安全环保   异常长大  

摘要： 为解决纳米铝粉制备能耗大、粒径控制困难、污染严重的问题,在摩尔比为2∶1的氯化铝‑氯化‑1‑乙基‑3‑甲基咪唑(AlCl_(3)‑EMIC)离子液体中加入二异丁基氢化铝(DIBAL),以液相化学法绿色安全的制备纳米铝粉。采用X射线衍射(XRD)、纳米粒度检测、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和线性扫描伏安法(LSV)等方法对纳米铝粉进行表征,并探究其长大过程及反应机理。结果表明,DIBAL浓度为0.25 mol·L^(-1)、反应时间为0.5 min时获得无团聚且粒径均匀的40~100 nm铝粉,相比其他液相化学法获得粒径更均匀;不同DIBAL浓度下铝粉生长均存在异常长大现象,其原因与Ostwald熟化有关;并且,AlCl_(3)‑EMIC离子液体不仅是反应介质,同时也是纳米铝粉的Al源。

关键词： 水热法   球形氧化铝   粉体原料   进展  

摘要： 球形氧化铝粉体具有优良的物理和化学性质,在陶瓷、化工、催化和军工等领域有着极其重要的应用。水热法是制备球形氧化铝粉体的常用方法之一,产物具有高结晶度、低团聚、粒径小且分布均匀等优点。综述了水热法制备球形氧化铝粉体的机制;介绍了铝盐中阴离子对产物形貌的影响和原理;概括了核-壳结构以及空心球的演变机理。在此基础上对相关技术的发展方向做了展望。

关键词： 氮化铝粉体   材料性能   制备方法  

摘要： 目前,氮化铝(AlN)粉体的主要制备方法包括碳热还原法、直接氮化法、自蔓延高温合成法、化学气相沉积法和等离子体合成法,而碳热还原法和直接氮化法是工业化制备高端氮化铝粉体的主要方法。然而,由于现有制备方法自身的技术壁垒和国外的技术封锁,国产氮化铝粉体品质亟待提高。相比于现有氮化铝粉体制备方法,利用高温、富氮、稳定的纯氮层流等离子体束制备高端氮化铝粉体为高端氮化铝粉体制备提供了新思路,也是有望提高国产氮化铝粉体品质的新方法。

关键词： 硅橡胶   银包覆铝粉   镍包覆铝粉   电磁屏蔽  

摘要： 采用银包覆铝粉和镍包覆铝粉为导电填料,将其与液体硅橡胶分别混合制备了两种导电硅橡胶复合材料,系统研究了两种金属包覆铝粉在不同填充量下对其硅橡胶复合材料微观形貌、导电网络结构、电导率、机械性能以及电磁屏蔽性能的影响。银及镍包覆铝粉均能在硅橡胶基体中获得良好分散并形成导电网络,从而赋予硅橡胶导电性能并能较好保留其柔性和变形能力。在适宜的粒子填充量下,两种金属包覆铝粉填充硅橡胶复合材料在2~18 GHz范围内都显示出优异的屏蔽性能,其中银包覆铝粉质量分数在75%填充量下复合材料的平均屏蔽效能可达120 dB。对电磁波的反射作用是两种金属包覆铝粉填充硅橡胶复合材料的首要屏蔽机制,电导率依然是主导其屏蔽效能的重要因素。

关键词： 高铝粉煤灰   资源化利用   重金属   物质流   生态环境风险  

摘要： 产生并堆积于中国内蒙古西部的高铝粉煤灰,不仅占用大量土地资源,还造成了严重的生态环境问题,但因其含有丰富的铝硅资源,可通过制备铝硅系材料对其进行资源化利用.然而,类似这种固废资源化产品,其生产和使用全生命周期过程的环境影响却少有系统研究,尤其是重金属迁移转化所带来的区域环境风险.因此,本研究基于物质代谢和全生命周期分析方法,并结合Nemero污染指数和Hakanson风险模型,对高铝粉煤灰制备莫来石产品因重金属元素迁移可能带来的环境风险进行了系统研究.结果表明:物理球磨活化过程明显增加了高铝粉煤灰中各重金属的释放,80%以上的铁族元素(Cr、Mn)迁移到酸活化过程产生的聚铝残渣中,最终进入莫来石产品中的Cr、Mn、Zn、Pb、Cu分别为20%、9%、24%、22%、24%;另外,聚铝残渣的潜在生态环境风险较大,超过极强水平标准6.6倍,其中尤以Cr的风险最突出;硅酸钙产品重金属浸出毒性表现为Zn>Mn>Cu>Pb>Cr,莫来石产品重金属浸出毒性表现为Mn>Cu>Zn>Pb>Cr,但均远低于地下水质量标准限值.总体而言,尽管在制备莫来石产品的同时实现了75%以上粉煤灰的减量化,但因此产生的聚铝残渣等二次固废处置问题仍然需要重点关注.同时,本研究进一步可为固废综合利用,尤其是含重金属类的固废资源化过程的环境风险控制提供科学依据,也可为固废资源化产品的生态设计提供思路.

关键词： 氧化铝   除杂   结晶氯化铝   氯化亚铁  

摘要： 为了研究高铝粉煤灰盐酸法制备氧化铝工艺中部分杂质的去除工艺,除杂(Na,K,Ca,Mg)实验以某企业提供的低铁结晶氯化铝固体为原料,采用氯化铝低温热解-水解产物高压水洗方法,探究了焙烧过程中温度、时间对物料焙烧前后失重率的影响,采用正交实验研究了温度、时间、固液比对杂质去除率的影响,得到最佳实验条件为140℃,20 min,1∶10,去除率达90%以上.除Fe实验以自配含铁物料为原料,采用氯化铝低温热解-水解产物常压酸洗的方法,探究了焙烧过程中温度、时间对物料焙烧前后失重率、Fe氧化率及产物物相组成的影响,采用正交实验研究了时间、pH值、固液比对杂质去除率的影响,得到最佳实验条件为120 min,pH=2,1∶10,此时Fe可部分去除,去除率在50%以上.

关键词： 铝粉   石墨烯   燃烧性能   燃烧效率  

摘要： 为了考察石墨烯包覆对微米铝粉燃烧性能的影响规律,利用氧化还原法制备少层还原石墨烯,并采用原位还原法制备石墨烯复合铝粉,用XRD、SEM、XPS、氧弹量热法等手段分析石墨烯对铝粉的包覆效果,比较了铝粉和复合铝粉的燃烧效率。结果表明:5 nm石墨烯包覆层的铝粉较纯铝粉表现出更优异的燃烧性能,质量燃烧热为24532 J/g,燃烧效率达到80.32%,远超纯铝粉的63.31%。基于对复合铝粉燃烧产物的表征结果,对石墨烯影响铝粉燃烧性能的机理作出了合理推测,认为石墨烯的导热性和较大的比表面积加速了铝粒子的热量传导,提升了活性铝粒子的反应参与度。

关键词： 包膜铝粉   低发射率   隔热涂层   红外隐身  

摘要： 针对车辆等装备的低温热源部位红外隐身受限于红外特性屏蔽与可见光隐身特性兼容的难点,提出了一种基于包膜铝粉技术的低明度低发射率涂层制备方法。首先,利用油酸刻蚀包膜铝粉,显著降低了铝粉的明度,同时不影响其发射率性能;然后,利用包膜铝粉与玻璃微珠、红外透明颜料、树脂等相结合,成功制备了明度低于38、8~12μm发射率低于0.48的红外隐身涂层,并将该涂层应用于车辆轮毂以及舰船模型的喷涂。结果表明:该方法所制备的涂层在显著降低目标亮度的同时,还能有效屏蔽目标的红外辐射特性,达到良好的光学与红外兼容隐身效果,可用于车辆等装备的低温热源部位红外隐身。

关键词： 铝粉   片状   球状   包覆改性   水性涂料   贮存稳定性  

摘要： 以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了应用于水性涂料体系的SiO_(2)包覆改性铝粉,通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和析氢试验对改性铝粉的表面形貌、成分和在水性涂料中的稳定性进行表征,通过长期贮存试验和电化学测量技术考察了含铝粉涂层的贮存稳定性和耐蚀性。结果表明:改性铝粉表面形成了致密的SiO_(2)保护膜,而球状铝粉的包覆效果要好于片状铝粉。经50℃析氢试验100 h后,1 000目和2 000目的改性球状铝粉的析氢量较改性前下降了99%以上。以改性球状铝粉制备的水性涂料放置6个月后状态良好,其涂层与含未包覆铝粉的涂层相比具有更好的耐蚀性。