关键词： 铝粉   镀银铝粉   化学镀铜   化学镀银  

摘要： 镀银铝粉作为一种功能性导电填料，可将其添加于涂料、粘合剂、油墨、塑料、橡胶，广泛应用于导电涂料、电磁屏蔽材料、吸波材料、防静电等领域．由于铝粉自身的特点，与其他被镀材料相比，镀覆难度大。本文利用双重化学镀的方法成功的获得了导电性优良、性能稳定的镀银铝粉。首先将粒径为40μm的铝粉进行镀铜，得到的镀铜粉体再进行镀银。 通过条件实验，我们探讨了NaOH*浓度、Cu2+浓度、NH3·H2O浓度、Cu、Ag比、Ag+络合剂A浓度、NaOH浓度、装载量、含银量、粉体粒度对镀银铝粉颜色、松装密度、压实电阻、抗氧化性及镀银时间的影响。具体结果如下： （1）镀银铝粉的颜色随NaOH*浓度、Cu2+浓度、装载量的增加逐渐变深，随含银量、NH3·H2O浓度、Ag+络合剂A浓度、Cu/Ag比、粉体粒度的增加变浅，随NaOH浓度的增加先变浅后变深。 （2）镀银铝粉的压实电阻随Cu2+浓度、装载量的增加而升高，随NaOH*浓度、含银量、Ag+络合剂A浓度、粉体粒度的增加而降低，随Cu/Ag比、NaOH浓度、NH3·H2O浓度的增加先降低后升高。 （3）粉体的松装密度随Ag+络合剂A浓度、装载量、含银量、粉体粒度的增加逐渐变大，随Cu/Ag比的增加先变大后变小，其它因素对松装密度都无明显的影响，均保持在1.3-1.4g/cm3。 （4）镀银铝粉的抗氧化性稳定，将镀银铝粉置于空气一个月后发现，各因素下制得的镀银铝粉颜色和压实电阻均没有明显变化。 （5）镀银时间除随装载量、含银量、粉体粒度的增加延长外，同其它因素的变化趋势均相反。 扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）的观察结果表明，镀银铝粉的分散性好，表面镀层均匀、致密，未见有氧化物的出现。进一步分析表明，镀银铝粉实际是以Al为核心，Cu为内层，Ag为外层构成的核壳结构。 总之，联合使用化学镀铜、化学镀银可以得到低密度、低压实电阻、浅色、包覆致密、分散性好的镀银铝粉。该工艺操作简单、成本低、污染小、实用性强，具有较好的应用前景。

关键词： 高铝粉煤灰   反应热力学   PAC   水处理效果  

摘要： 本论文对利用华北某热电厂的高铝粉煤灰(以下简称高铝粉煤灰)制备聚合氯化铝(PAC)进行了实验研究,确定了利用高铝粉煤灰制备PAC的工艺技术路线,对制备过程中的主要化学反应的原理进行了研究。 本项研究的高铝粉煤灰的主要成分是SiO(48.70wB%)和AlO(40.37wB%);莫来石(AlSiO3)晶相和铝硅酸盐玻璃相是高铝粉煤灰的主要物相;铝元素主要以铝硅酸盐玻璃体和参与莫来石晶格结构的形式存在。 研究采用以NaCO为配料的固相热分解反应的方法,使高铝粉煤灰中的莫来石和铝硅酸盐玻璃相转变成霞石(NaAlSiO)。霞石溶于HCl溶液,会被分解生成AlCl溶液和偏硅酸胶体沉淀,从而使高铝粉煤灰中的主要组分SiO和AlO得以分离。 对高铝粉煤灰与NaCO的固相热分解反应的实验研究表明:当NaCO过量时,过量的NaCO会与生成的霞石发生反应,生成碱性霞石(NaO).33NaAlSiO;通过实验确定了NaCO的最佳用量为:高铝粉煤灰: NaCO=1.8:1(质量比),反应的最佳温度和时间分别为850℃和90min。 对霞石的酸浸反应的热力学研究表明:在室温条件下,影响反应进行的主要因素是HCl的用量;通过实验确定了100g高铝粉煤灰需要体积比为80%的浓HCl溶液1.6L,Al2O3的提取率可达97.63wB%。 论文直接利用酸浸反应的滤液来制备浓度为0.2mol/L的PAC。实验确定了制备的最佳条件,在此条件下制备的PAC中Al13的含量为89wB%,并含有少量的硅胶(以SiO2计:0.93wB%)和Fe(OH)3胶体(以Fe2O3计:0.28wB%)。 研究还对制备的PAC样品与目前常用的7种絮凝剂的水处理效果进行了对比实验。结果表明,利用高铝粉煤灰制备的PAC的水处理效果最好,甚至优于用纯化学试剂制备的相同浓度的PAC产品。分析其絮凝机理,是实验制备的样品中存在的硅胶和Fe(OH)3胶体,起到了助凝剂的作用,使其水处理效能得到了加强。

关键词： 铝粉颜料   棒磨机   偶联剂   聚甲基丙烯酸甲酯   包覆   亲水  

摘要： 闪光铝粉颜料是一种重要的金属颜料。本文首先研究了闪光铝粉颜料的特性，讨论了棒磨机制备铝粉颜料的各种工艺条件对研磨效果的影响。结果表明，选用球型喷雾铝粉为原料，研磨棒的装填量为58～60根，研磨时间控制在4～6小时，采用异丙醇做溶剂，硬脂酸做助磨剂，可得到片状、形貌规整、粒度分布较窄的闪光铝粉颜料。 制备的闪光铝粉颜料样品电镜照片可见，样品片状形貌较好，边缘有一定厚度，发生卷曲的颗粒极少；通过水面遮盖力测定实验验证其的平均遮盖率较高。 其次研究了不同的偶联剂改性处理铝粉颜料的效果，发现γ-APS硅烷偶联剂为较好的改性剂，当试剂∶水∶乙醇质量比为1∶2∶30时，处理过的铝粉颜料在水溶液中的分散性较好。再经过高温处理后，铝粉颗粒表面平整度提高，同时使铝粉颜料的耐高温性和耐腐蚀性能提高。通过扫描电镜、EDS能谱仪、XPS能谱等分别进行了分析和表征。结果表明，改性后的片状铝粉粒子表面包覆了一层硅烷偶联剂聚合物膜，硅烷偶联剂在铝粉颜料表面有Al-O-Si键生成。发气实验验证了铝粉颜料经硅烷偶联剂处理后，其在水性涂料中的稳定性比未经处理的铝粉颜料有明显提高。 然后研究了通过乳液聚合法在铝粉颗粒表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，探讨了影响产物颜色和光泽性的反应条件，制备出金色的闪光铝粉颜料。

关键词： 粉煤灰   烧结反应   硅铝分离   表面活性剂   氧化硅气凝胶  

摘要： 粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣,是目前世界上排放量最大的工业废物之一。 实验原料为内蒙古某热电厂排放的粉煤灰（TF-04）,SiO2和Al2O3总含量在85%以上,主要由莫来石及铝硅酸盐玻璃相组成,其次含有少量α-Al2O3。,以碳酸钠为助剂,经在反应温度870℃,反应时间90min,粉煤灰与碳酸钠质量比为1:0.8的条件下进行烧结,使莫来石相分解转变成可溶于酸的霞石及少量的NaAlO2物相。X射线衍射分析结果显示,已没有莫来石峰值存在。该优化条件下粉煤灰的分解率为94.6%。经烧结反应动力学实验,获得粉煤灰-碳酸钠体系烧结反应的表观活化能为129.86kJ/mol。 利用粉煤灰烧结反应产物进行硅铝分离后的偏硅酸胶体为原料,采用溶胶-凝胶法和化学沉淀法制备了白炭黑、氧化硅气凝胶产品。方法一:经烧结后的霞石物料,用HCl溶液酸浸反应产物,加入的HCl浓度为2.5～5mol/L,体系以硅溶胶的形式存在,经过滤除去不溶性物α-Al2O3、CaTiO3等。再通过改变温度使体系由溶胶向凝胶相转变,SiO2粒子成核、长大,硅胶粒子之间发生凝聚,经过滤使硅铝分离开。氧化硅样品中Al2O3含量在1%左右,硅铝两种组分基本分离开,氧化硅的提取率达到93.44%。沉淀的硅胶经洗涤干燥,获得白炭黑（DBT）样品。由DBT样品经在蒸馏水中浸泡、洗涤、干燥制得的样品AG1,氧化硅干基含量99.45%,达到微细二氧化硅气凝胶的TMS-100P的标准,比表面积为775.12m2/g。 方法二:在含铝的硅溶胶体系中加入表面活性剂聚乙二醇PEG,利用聚乙二醇的空间位阻效应,包裹颗粒使胶体处于分散状态,以及连接颗粒嵌合吸附的作用,使PEG吸附在颗粒的孔隙处,从而影响和调控SiO2中颗粒的分布和孔结构等特征。为防止硅胶干燥过程中的团聚现象,采用共沸蒸馏的方法除去氧化硅中含有的水分,经干燥煅烧,得到疏松多孔的SiO2粉体。在反应温度45℃,PEG分子量8000,浓度0.5%,用量50mL的条件下,获得的氧化硅气凝胶（AG2）样品的纯度达到99.35%,比表面积773.1m2/g,平均孔径4.09nm。两种方法获得的氧化硅气凝胶样品均为“介孔”材料。 实验中采用的利用高铝粉煤灰制备白炭黑、氧化硅气凝胶制品的技术,符合高效节能和“清洁生产”的环保要求;同时还可大量消耗热电厂排放的粉煤灰。在实现粉煤灰资源化利用的同时,还是有改善区域生态环境的效应,因而具有良好的产业化前景。

关键词： 片状铝粉   球磨   助剂   硬脂酸  

摘要： 片状铝粉具有较高的径厚比、二维平面结构、良好的屏蔽效应以及特殊的随角效应,使之广泛应用于达克罗涂料、高档汽车面漆、涂料、油墨,印刷等行业。但是由于国外技术领先的一些企业对片状铝粉制备的技术保密,封锁,使得我们国家还不能制备生产片状铝粉的高档产品。 本研究主要采用高能球磨和滚筒式球磨想结合的方法,分别在干法工艺与湿法工艺下对不同助剂进行了实验研究,来分析一些助剂对铝粉磨制过程中作用和效应。实验效果通过松装密度、过滤筛、水盖面积等测试来初步确定一些助剂的作用效果;采用粒度分布、SEM扫描电镜等测试来探测铝粉微小颗粒的尺寸与形貌;最后通过XPS光电子能谱进一步分析研究助剂的一些活性基团、官能团对铝粉颗粒的助磨、包覆、改性等作用。实验结果表明: 1.理论与实践与表明,钛酸酯偶联剂、高分子聚合物以及表面活性剂是磨制片状铝粉的三大主要助磨剂类型。 2.漂浮型铝粉的制备过程中,硬脂酸是主要的助剂,其用量按原料质量的3%～5%加入。根据实验,聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、单甘油酯这几种也是很好的片状铝粉的单一助剂。其用量也按原料质量的3%～5%加入。 3.复合助剂的研究,根据对爱卡铝粉表面的分析研究,其表面助剂中除了有硬脂酸以外还有一种或几种其他类型的助剂。因此根据各种助剂性能的不同,我们把硬脂酸与一些助剂进行复合实验,最终发现硬脂酸与A2这种助剂复合使用,磨制的铝粉最佳。 4.表面包覆的助剂中,羧基-COOH、羟基-OH、磺酸基SO32-等集团是亲水性的有助于提高铝粉的漂浮力,而C-C结构长链、烷基苯基R-C6H14脂肪醇基R-O-、脂肪酸基R-COO-等基团是亲油性的,这些基团的加入有助于铝粉水盖面积的提高。

关键词： 纳米氧化铝   微乳液   沉淀法   团聚   表面活性剂   成本分析  

摘要： 本文介绍了纳米氧化铝的性质、用途、国内外研究现状及制备方法。首先通过对微乳法制备超细粉末的研究,对微乳法在制备纳米粉体中的影响因素和反应机理进行探讨。采用微乳法制得的CaCO3颗粒呈球形,平均粒径约100nm,具有分散好、粒度分布均匀等特点。但由于在制备和洗涤过程中需要用到大量的有机溶剂,这不仅容易对环境造成污染,同时也增加了粉末的制备成本,因此如何回收利用这些有机溶剂,是微乳法应用推广的难题之一。 采用沉淀法制备纳米材料则能很好地避免上述的问题,但粉末团聚则成了新的问题。因此我们选择以氯化铝和碳酸氢铵为原料,通过对沉淀法制备纳米铝以及对其防团聚工艺进行了较为系统的深入研究。 在粉末的制备过程中,首先设计了单因素试验,探索了各个因素对纳米Al2O3制备的影响,然后以正交试验法筛选出制备过程的优化工艺条件为[Al3+]=1.5mol/L,[NH4HCO3]=6.75mol/L,反应时间为60min,pH控制在7.5,在最佳条件下制得的纳米Al2O3粉末比表面积可达280m2/g,同时将陶瓷膜过滤技术应用与沉淀物的洗涤中,使其得率达到97.2%,纯度达99.8%。其次通过比较直接干燥、乙醇洗涤和共沸蒸馏三种不同的方法对纳米Al2O3团聚的影响,发现乙醇洗涤和共沸蒸馏能解决沉淀物在干燥过程中出现的硬团聚问题,但二者使用成本高,难以进行工业应用。因此我们拟通过添加表面活性剂,降低颗粒表面的张力以达到解决粉末的团聚问题的目的。从实验结果表明,通过往沉淀物中添加适量HLB=10的表面活性剂,能有效地防止了纳米Al2O3粉末在干燥煅烧过程中出现的硬团聚问题,制得的粉末有很好的疏松性,可以实现规模化应用。 因此采用沉淀法以氯化铝和碳酸氢铵为原料制备纳米Al2O3粉体,其工艺简单,操作方便,生成成本低,约为24元/kg,易于实现工业放大,无三废排放等优点。

关键词： 纳米铝粉末   纳米氢化铝   纳米稀土氮化物   制备及表征  

摘要： 1、本文首次报道了一种通过真空热解金属铝有机中间体制得纳米尺寸金属铝粉末的方法。在温和条件下，采用络合催化法合成金属铝有机中间体，利用其热不稳定性，在真空条件下热分解来制备纳米尺寸金属铝粉末。TEM测试结果表明铝粉末的颗粒大小为30-45nm。 2、本文报道了应用络合法在常温常压下，在萘／TiCl4催化体系作用下使金属铝与氢气直接反应，首次合成出纳米尺寸氢化铝。经过TEM测定，其颗粒尺寸为纳米数量级。 3、本文探索了常压下利用纳米稀土金属及其氢化物来制备稀土金属氮化物的方法。

关键词： 纳米氧化铝   均相沉淀法   前驱体热解法   制备  

摘要： 本文介绍了纳米氧化铝的性质、用途、国内外研究现状及制备方法。讨论了液相法制备纳米粉体的理论基础，着重对纳米氧化铝粉体制备全过程的防团聚机理进行了深入的理论分析。采用均相沉淀法和前驱体热解法两种方法制备了纳米氧化铝粉体。 在均相沉淀法制备纳米氧化铝粉体的过程中，以氯化铝为原料，六次甲基四胺为沉淀剂，对反应物的浓度、反应物配比、反应温度、反应时间和分散剂等工艺参数进行了研究。结果表明，以氯化铝为原料、反应物浓度为0.15mol／L，反应物的配比（CH2）6N4／Al3+摩尔比为4:1，体系pH值控制在9左右，50℃水浴加热30min能制得透明稳定的凝胶，凝胶经干燥并在1150℃煅烧1.5小时后能制得平均粒径为20nm的纳米α-Al2O3颗粒。随后在前面研究的基础上以硝酸铝原料，以六次甲基四胺为沉淀剂，研究了超声场下均相沉淀法相法制备纳米Al2O3粉体的工艺。实验结果表明，超声波的引入可显著提高粉体的性能。超声处理过的前驱体在1100℃煅烧2小时制得了团聚少，平均粒径在30nm左右的α-Al2O3粉体。超声波的辐射作用有利于纳米α-Al2O3粉体的制备，它的作用主要体现在防止胶粒之间的团聚和长大，及破碎团聚体的作用上。

关键词： 铝粉   SiO2包覆   Co-B非晶合金   高氯酸铵   催化  

摘要： 本文旨在制备Al／SiO复合粒子，同时在复合粒子表面负载催化剂，并研究了负载前后复合粒子对AP热分解性能的影响，主要内容包括： 采用溶胶-凝胶法在表面处理后的球形铝粉表面包覆一层SiO纳米膜，以防止其在空气中的氧化。研究了正硅酸乙酯与偶联剂的比例(Q)、水硅比(R)、氨水用量、反应温度与反应时间等因素对包覆效果的影响，其中重点讨论了偶联剂的添加方式对成膜效果的影响。采用SEM、TG、XRD等仪器对样品进行表征，结果表明：当Q值为5:1时可以获得均匀致密的包覆膜，并且Al／SiO复合粒子的抗氧化性明显提高。DSC分析结果显示，Al／SiO复合粒子可使高氯酸铵(AP)高温分解峰提前37.24℃。 以Al／SiO复合粒子为核粒子，采用化学还原法和液相沉积法制备了Al／SiO／Co-B非晶态合金复合粒子和Al／SiO／CoO复合粒子。SEM结果表明：两种纳米催化剂粒子均能均匀的负载在复合粒子表面。采用DSC对比两种复合粒子与各组分简单混合样品对AP热分解的催化效果，结果表明：Al／SiO／Co-B非晶态合金复合粒子和Al／SiO／CoO复合粒子分别使AP高温分解峰提前了106.72℃和101.09℃，表观分解热分别为1.178kJ／g、1.258kJ／g;各组分简单混合的样品分别使AP高温分解峰提前了119.49℃、118.63℃，表观分解热分别为0.932kJ／g、1.090kJ／g。

关键词： 铝盐   凝胶法   纳米氧化铝  

摘要： 以铝盐(Al(NO3)3.9H2O),有机单体为原料,采用凝胶法,在催化剂和引发剂的作用下,使浆料中的铝盐、有机单体交联聚合形成一种有机物高分子网络结构而制得凝胶,经干燥后在高温下煅烧制得纳米氧化铝粉.进而研究了溶液的pH值、铝盐溶解度和高分子有机物用量对凝胶体形成的影响因素.