关键词： 前驱体   超临界流体干燥   纳米氧化铝   粉体   制备  

摘要： 以硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料,采用化学沉淀法制备了前驱体碳酸铝铵.研究表明,反应物的滴定方式、滴定速度、反应物配比以及反应体系的pH值等因素对前驱体的形成有非常大的影响.结合超临界流体干燥技术,制备了纳米氧化铝粉体,并用XRD,DTA-TG,TEM,BET等测试方法对其性能进行了表征.结果表明:前驱体碳酸铝铵在1 200℃,1 h煅烧后可完全转变为团聚程度较小,长度为100nm～200nm、宽度为5 nm～10 nm的呈纤维状的纳米α-Al2O3粉体.

关键词： 氮化铝   纳米晶   溶胶-凝胶   碳热氮化还原反应  

摘要： 采用溶胶-凝胶工艺结合碳热氮化还原法进行纳米晶AlN粉末的制备和表征.以异丙醇铝((C3H7O)3Al)、蔗糖、尿素((NH2)2CO)为原料,通过控制硝酸和水的加入量,制备出透明的溶胶,经浓缩后得到透明的凝胶,干燥后得到分子水平混合的铝源和碳源的前驱体,经裂解、碳热氮化还原法制备出纳米晶AlN粉末.系统研究了C/Al比、添加尿素、碳热氮化还原反应的温度和时间等因素对合成粉料特性的影响,并进一步优化了制备工艺参数.采用XRD、BET等对合成产物的特性进行了分析和表征.通过原料组成、工艺参数的优化,制备出高纯纳米晶AlN粉末,其晶粒尺寸可达23 nm,除碳后比表面积可达70m2/g.

关键词： 近常压   氮化铝   预处理  

摘要： 通过对原料机械活化处理,在近常压下无需外部激活和加热,即可与空气中的氮气反应,得到单项氮化铝粉体.结合XRD和SEM分析,得出不同工艺条件对所得产物的影响,并提出了这种反应的可能机理.

关键词： 纳米铝粉   微胶囊   制备   单体   结构表征   聚合反应   反应介质   FTIR   XPS   球形  

摘要： 以苯乙烯为聚合单体,无水乙醇为反应介质,在无氧、无水的条件下进行了纳米铝粉的包裹聚合反应,成功地制备出了粒径为2μm左右,且分布较均匀的球形纳米铝粉微胶囊,并运用SEM、TEM、FTIR、XRD、XPS等测试手段对纳米铝粉微胶囊进行了结构表征。

关键词： 铝粉颜料   行星磨   研磨   二氧化硅   包覆   亲水   氧化铁   着色  

摘要： 本文首先从理论上研究了球形铝粉片状化的过程,建立了研磨过程的模型,提出铝粉片状化可分为三个阶段的观点,即成饼阶段、薄化阶段和破碎阶段;从能耗学说的角度,推导了公式,讨论了铝粉研磨过程中几个重要因素的影响。 行星式球磨机研磨制备了闪光铝粉颜料,讨论了各工艺条件对铝粉粒子形貌的影响。结果表明,要得到形貌规整的闪光铝粉颜料,需控制研磨条件,使球形原料铝粉在较温和的条件下延展成圆饼状;而实验结果也验证了之前的理论分析和推导出的公式。通过实验得到的最佳工艺条件为:行星磨的转速为400r/min～500r/min、球料比为10～16、研磨时间为4小时,以煤油为溶剂,硬脂酸为助磨剂。 利用溶胶—凝胶法,在片状铝粉颜料粒子表面包覆了一层惰性的二氧化硅膜,以制备水性涂料用铝粉颜料。讨论了包覆二氧化硅的条件,经包膜的片状铝粉粒子通过扫描电镜、EDS能谱仪、红外光谱仪、激光粒度测试仪和接触角测定仪等分别进行了分析和表征。实验结果表明,改性后的片状铝粉粒子表面包覆了一层惰性的二氧化硅膜,铝粉颜料表面由疏水性变为亲水性。 通过液相沉积法在经二氧化硅包覆后的铝粉颜料复合粒子表面再包覆了一层氧化铁膜,使铝粉颜料着色,得到了彩色铝粉颜料。

关键词： 粉末冶金   泡沫铝   复合加热   缓释处理   TiH2  

摘要： 泡沫铝作为一种新型的功能结构材料,由于它的轻质、阻燃、阻尼、高能量吸收等优良的物理性能,近几年来在航空航天、汽车、建筑等行业得到广泛的应用。粉末冶金法制备泡沫铝由于其预成型性和后续加工量少,以及可以方便的制备三明治式材料等许多优点,开始得到广大科技工作者越来越多的重视。TiH2作为目前一种制备泡沫铝的最好发泡剂,其性能对泡沫铝的发泡过程具有很大的影响,因而开展有关TiH2释气特性、缓释改性处理、发泡过程中的气泡行为以及发泡效果的评价等方面的基础研究,对泡沫铝的制备工艺改进、气泡尺寸的控制和高孔隙率的泡沫铝材料制备均有着重要的指导意义。 本文采用专门设计的试验装置,利用直接集气法研究了TiH2的释气特性、空气中加热氧化缓释处理及缓释效果的影响因素,结合XRD分析技术,还研究了释气过程和加热氧化处理TiH2的氧化产物的转变规律;本文还在粉末冶金制坯等技术的基础上,提出预制块采用浸入铝液直接加热和Ar气气氛中保温的复合加热新方法;重点研究了发泡剂含量和缓释处理、发泡保温温度保温时间、增粘剂Al2O3的含量等制备工艺参数对泡沫铝结构特性的影响;还研究了气泡在保温发泡阶段的演变过程。根据相对方差理论,提出泡沫铝孔径均匀度系数K的概念和其表达式,以评价泡沫铝结构特性和发泡效果。 研究结果表明:TiH2在380～390℃开始释气,释气过程具有三个明显的阶段,其中释气最快在630～715℃第二阶段,并发生共析反应生成β相;加热缓释处理可以提高释气开始温度,表明氧化产物对TiH2有较好的缓释效果;TiH2缓释处理后还具有明显的颜色特征,在低于550℃加热条件下,随温度的提高和保温时间的延长,TiH2的颜色具有灰色一金绿色一金黄色一紫色一蓝色的变化趋势,颜色的变化表征了氧化产物的厚度和相的改变,同时表明氧化是一个渐进的过程。 在保温发泡的过程中气泡具有由裂纹式气孔到圆形或椭圆形气孔然后发展为多面体结构的演变趋势。在发泡的后期,由于泡壁的减薄和气泡的排液现象会导致气泡的合并和泡沫铝的塌陷。 TiH2的含量直接影响泡沫铝的孔隙率和孔径分布,随着TiH2含量的增加,其孔径均匀性变好,当含量超过1.5%时,泡沫铝的发泡特性变差:TiH2在一定温度和时间内被加热氧化处理后,可以提高TiH2的利用率和发泡效果;在一定含量发泡剂条件下,预制块的加热保温温度和保温时间是影响发泡效果的关键工艺参数,保温温度偏高,保温时间则较短,反之,保温时间则延长;当保温温度过高或保温时间过长,泡沫铝气泡分布特性及孔隙率将有所降低;选择720℃,120s工艺可获得较好发泡效果;添加1～3%Al2O3粒子有较明显的增粘作用,同时具有细化气泡和提高孔隙率的效果。 采用本文提出的粉末冶金复合加热制备泡沫铝新方法,适当控制TiH2缓释处理、预制块的加热保温发泡等技术,可以制备出孔隙率高达88.4%,气泡结构特性均匀的泡沫铝材料。与传统粉末冶金法相比,发泡时间由一般的10Min左右缩短为30～150s。研究试验说明,这种制备泡沫铝的新方法具有较好的开发应用前景。

关键词： 超细粉体   氢氧化铝   形貌   中和沉淀法  

摘要： 粉末的性能在很大程度上取决于粉末粒子的形貌和粒度等特征。在目前众多的粉末产品应用中,都对产品的形貌有着特殊的要求。因此在制备超细粉末的过程中,必须根据需要进行粉末形貌控制的研究。 本文采用中和沉淀法,使用氨水分别中和硫酸铝溶液及硝酸铝溶液来制备氢氧化铝粉体。通过研究中和过程溶液pH值、添加剂的种类、反应温度、铝盐浓度、陈化时间及溶液中的阴离子等因素对粉体形貌的影响,得出如下结论: (1) 中和反应过程中,快速中和使得溶液pH值为4.0-4.5,然后直接陈化,所得粉体干燥后没有硬团聚,分散性好,有规则的形貌。 (2) 氨水中和硫酸铝溶液时,当添加剂为A时,所得粉体没有规则的形貌。而在使用氨水中和硝酸铝溶液时,当添加剂为A时,在适宜的条件下,可以得到规则的六角片状氢氧化铝粉体。 (3) 考察了不同温度对粉体形貌的影响。当温度为40℃时,溶液的过饱和度较高,很难得到规则形貌的粉体;而当温度为80℃时,溶液的过饱和度较低,比较难以控制体系反应的进程,故最佳温度应为60℃。 (4) 考察了不同浓度对粉体形貌的影响。在m=1.50×10mol/kg时,溶液的过饱和度适中,得到的粉体呈六角片状,形貌统一,但粒度分布略差。 (5) 考察了不同陈化时间对粉体形貌的影响。陈化时间为4小时时,反应所得到的粉体形貌呈规则的片状,粉体粒度分布不均匀。陈化时间为6小时时,所得到的粉体粒度均匀,颗粒表面变得光滑,形貌则稍微有些变形,不是标准的六角片状状结构。 (6) 对控制最终产品的形貌起主导作用的是添加剂,除反应条件控制外,溶液中的阴离子对晶核生长也起着重要的作用。

关键词： 碳化法   煤矸石   自粉化   氢氧化铝   超细粉体  

摘要： 介绍了采用高温煅烧活化煤矸石 ,利用C2 S晶相转变制备煤矸石自粉化料 ,用8%Na2 CO3溶液从煤矸石自粉化料中以NaAlO2 形式提取铝组分 ,用高效分散剂碳化法制备超细氢氧化铝粉体的研制过程 ,找出了高效分散剂碳化法制备超细氢氧化铝粉体的最佳条件 ,为煤矸石的高价值利用开辟了一条新的途径。

关键词： 氧化铝粉体   发展趋势   水热合成法   硫酸铝铵   详细介绍   合成途径   制备方法   分解法   国内外   优缺点  

摘要： 详细介绍了国内外水热合成法和硫酸铝铵分解法制备氧化铝粉体的技术，论述了它们的优缺点，并对其他的合成途径进行了简单对比。最后展望了其制备方法的发展趋势。

关键词： 纳米氧化铝   铝粉   湿化学法   制备   粉末工艺   结构陶瓷   改性   纳米材料技术   纳米化   溶胶-凝胶法  

摘要： 最新发展的纳米材料技术赋予了传统结构陶瓷许多优异性能,湿化学法制备纳米氧化铝粉末是对传统氧化铝陶瓷进行纳米化技术改性的重要技术手段。本文综述了湿化学法制备纳米氧化铝粉末工艺方法的最新进展,如溶胶-凝胶法,沉淀法,水热法和乳浊液法等,对纳米氧化铝粉末制备技术方法的发展趋势进行了展望。