简介:经过近20年的发展,纳米科学的研究对象已从早期的Ⅱ-Ⅵ族半导体体系、碳簇和碳管体系拓展到了包括主族元素化合物、过渡金属及其化合物、贵金属及其合金,以及镧系元素化合物等更为丰富的体系,研究的方法也从早期的溶液相合成拓展到多相合成、模板法合成,以及仿生合成等复杂方法,研究目的也从单纯的材料纳米化转为以功能和器件为导向的合成和组装,并且更加注重材料的组成、结构、形貌和表界面的控制,以及在催化、信息、生命等领域的的应用。显然,无机合成化学已成为纳米材料和器件制备不可或缺的重要手段。业已证明,溶液法不仅具有纳米材料在合成中的可控性,而且具有工业化开发和生产前景。以近年来稀土功能材料体系的控制合成为例,阐述纳米或介观材料溶液法合成中有关前驱物选择、晶粒成核和生长控制、材料尺寸、结构、表面和晶面控制等方面的优势,同时讨论稀土功能纳米材料在相关领域中的应用。
简介:以六偏磷酸钠在水相中分散纳米氧化锌,并将其添加到炻瓷砖原料中。研究了纳米ZnO的添加量对炻瓷砖的烧结温度、保温时间和烧结后性能的影响。结果表明,在瓷砖粉料中添加纳米氧化锌可显著降低炻瓷砖的烧结温度并缩短保温时间。通过对瓷砖吸水率、破坏强度及尺寸的测量,得出随纳米氧化锌添加量的增加,瓷砖吸水率显著降低,破坏强度升高,而瓷砖尺寸有明显的收缩,使得瓷砖结构致密化。最佳的实验条件是;烧结温度为1050℃,纳米氧化锌浓度为3%,烧结段保温时间为9min。通过对不同烧结温度下材料的相组成进行分析,发现添加纳米氧化锌促进了堇青石(Mg2Al4Si5O18)的分解或加合,促进了锌铝尖晶石(ZnO·Al2O3)和鳞石英的形成,且随着添加量增加,堇青石加合、锌铝尖晶石和鳞石英形成的温度降低,有利于炻瓷砖的烧结。
简介:为降低沥青混合料施工过程中大量的能源消耗和废气排放,研发了新型温拌沥青改性剂,基于布洛克菲尔德旋转粘度试验,确定了温拌剂降粘特性,采用动态剪切流变试验(DSR)试验研究了温拌剂掺量、温度等因素对沥青流变性能的影响规律,采用热重分析试验(TG)和差示扫描量热试验(DSC)等材料分析手段揭示了新型温拌改性沥青的作用机理。结果表明:温拌剂掺量大于1%时,沥青粘度降低约80%,与SBS改性沥青相比,在64-70℃范围内时,温拌改性沥青抗车辙因子提高幅度为28.6%~71.4%,温拌剂的加入不仅降低了沥青粘度,而且改善了沥青高温性能,微观试验分析结果验证了温拌改性剂的降粘机理。
简介:由AralditeGY250(DGEBA,双官能团)和AralditeEPN1138(酚醛环氧,多官能团)同二酰亚胺二酸2,2-双[4-(4-偏苯三酸酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷(DIDA-V)固化而得到环氧.酰亚胺树脂,并研究了其在室温、100℃和150℃下对不锈钢的粘接剪切强度。同时还研究了溶剂对粘接强度的影响,发现加入四氢呋喃(THF)可以获得最佳的浸润效果。当使用THF作为溶剂时,在室温下,粘接强度随着酰亚胺含量的提高而提高,高温下也有同样趋势。GY250体系室温粘接强度为20.8—23.5MPa,150℃时粘接强度为室温时强度的45%.58%。而EPN1138体系在室温下粘接强度为14.3—20.3MPa,其在150℃时粘接强度增高,增幅为室温1%-26%。无论是GY250还是EPN1138体系,低于370℃温度时均稳定,氮气气氛中800℃时残重分别为27%-31%和33%-41%。从热稳定性和升温时室温粘接强度的保留率来看,EPN1138体系均好于GY250体系。这可能是因为前者交联度更高的缘故。
简介:组合材料学是组合方法与材料科学相结合而形成的一门新兴交叉学科。与传统材料研究中,每次只合成、表征一种材料的策略不同,组合方法采用并行合成、高通量表征的研究策略,在短时间内通过有限步骤,快速合成大量不同的材料,形成所谓的材料库(又称材料芯片)、并快速表征它们的性质,从而达到高效筛选/优化新材料的目的。此方法极大地加快了新材料的研究速度,特别适用于那些体系复杂,而物性形成机理又不明确的材料体系的研究。同步辐射是接近光束的带电粒子在磁场中转向时沿切线方向放出的高亮度电磁辐射,也即广义的"光"。由于同步辐射的频谱覆盖了从THz直至硬X射线广阔频段,通过这种高品质的"光"与材料的相互作用,可以研究材料的原子结构、微结构、电子结构、元激发等,从而深入地掌握材料宏观物理性质的微观机理。将结合在真空紫外荧光材料和多铁性材料方面的研究工作,介绍同步辐射和组合方法在功能材料研究中的应用。
简介:以两种Al2O3-Al2TiO5复合粉体为原料经SPS烧结制备出Al2O3-Al2TiO5复相陶瓷。采用纳米结构复合粉体烧结而成的复相陶瓷有着较优的力学性能,特别是具有较高的断裂韧性和硬度,与其较小的晶粒尺寸相对应。干滑动摩擦磨损试验在4N和6N法向载荷下进行,结果表明,采用微米结构复合粉体烧结而成的复相陶瓷磨损表面较光滑,体积磨损量较小。在磨损试验中,纳米结构复合粉体烧结而成的复相陶瓷的破坏方式为沿晶断裂,有明显的晶粒拔出现象;微米结构复合粉体烧结而成的复相陶瓷呈不连续的微观断裂并产生塑性变形;同时,两种材料在摩擦磨损过程中都发生接触面的氧化和物质转移。
简介:报道了近年来围绕激光辐照改变功能材料物理性质进行的探索和研究结果。研究发现:通过CO_2激光或准分子激光辐照,可以使一部分功能材料的介电、导电、磁性、压电、光学透过率、光致发光谱发生显著变化,材料形态有陶瓷、单晶和薄膜。涉及到的介电材料有:Ta_2O_5、BaTiO_3、Al_2O_3等;采用CO_2激光烧结,可以使Ta_2O_5陶瓷的介电常数提高近1倍(K>60),使(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷的介电常数达到450,而介电损耗基本保持不变。涉及到的导电材料有:聚偏氟乙烯(PVDF)等;通过准分子激光辐照,可以使PVDF的电导率从10~(13)/Ω·cm提高到10~(-4)/Ω·cm数量级。涉及到的磁性材料有:LCMO和LBMO;通过CO_2激光辐照,可以使LCMO和LBMO薄膜的电阻温度系数提高近1倍。涉及到的压电材料有:LiNbO_3、BSKNN、BZT、PZT、NKN等;采用CO_2激光烧结,可以使某些材料的压电系数增大,可以使某些材料易于极化,可以使某些材料的相变温度提高。采用激光烧结技术,成功地烧结出Ta_2O_5、Al_2O_3、YAG等透明陶瓷。通过准分子激光辐照,可以使...
简介:中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料研究组在功能离子凝胶制备方面取得新进展。离子液体具有低挥发性、不可燃、高热稳定性和良好的导电性能。由离子液体形成的离子凝胶拥有高离子导电性、宽电化学窗口,是锂电池、染料敏化太阳能电池、机电驱动器和电容器良好的固体电解质。制备离子凝胶主要在离子液体中添加固体材料包括