Al_Zr_CO_3_2_KBF_4反应合成复合材料的制备与性能

华中科技大学博士学位论文钽铌酸钾及相关复合材料的制备和机理研究姓名：***申请学位级别：博士专业：凝聚态物理指导教师：***20070517华中科技大学博士学位论文摘要随着激光和红外技术的发展，热释电材料及其应用的研究不断深入，已用作热释电探测器和热摄像管等器件，在工业生产、国防科技以及日常生活中都有广泛的用途。

陶瓷聚合物复合材料采用两相复合，可兼具两相材料的优点，因而是热释电材料研究的热点。

钽铌酸钾材料具有非凡的电光效应和热释电效应，是一种非常有潜力的材料。

针对钽铌酸钾（KTN）材料较高的制备温度始终障碍着材料的实用化，本文旨在探索KTN材料新的合成方法：低温水热、溶剂热和混合溶剂热法；并进而探索制备以KTN材料为基的热释电性能优异的复合材料。

为此重点从理论上唯象地探讨提高0-3铁电复合材料的热释电性能的可能途径，并从微观上讨论了材料的极化机理，进而预测了不同极化条件下0-3铁电复合材料热释电、压电性能的变化规律。

鉴于KTN材料的制备温度较高，本文探讨反应条件温和的新的制备工艺。

为此我们采用了水热合成技术：水热法、溶剂热法和混合溶剂热法制备KTN粉体，通过系统的大量实验优化工艺最终成功制备了高纯的KTN纳米粉体，并比较深入地探讨了其合成机理。

我们发现混合溶剂热法是温和条件下合成铁电KTN纳米材料的一种有效的新途径；并且KOH浓度和溶剂组分对产物影响很大。

XRD、SEM和TEM等分析表明混合溶剂热法合成的典型样品结晶度高，且为形状规则、纳米尺寸的单晶颗粒。

晶粒尺寸增大时，KTN晶粒发生立方－四方相变。

溶剂热法和混合溶剂热法的合成条件更温和，主要是由于溶剂中的异丙醇形成了超临界流体。

采用热压法制备了KTN/P(VDF-TrFE)0-3复合材料，初步研究了其介电、铁电和热释电性能。

XRD和SEM结果表明，材料无杂相，结晶良好，KTN粉体分布比较均匀、无大的团聚。

复合材料的介电常数较KTN陶瓷大大降低，室温时约为100。

磁性纳米固体酸催化剂Zr（SO4）2Fe3O4的制备及催化性能
研究
磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO4)2/Fe3O4的制备及催化性能研究本文提出将磁性和固体酸进行组装从而合成磁性纳米固体酸催化剂的思路，首先制备了纳米级磁性前体——磁基体(Fe3O4)；然后筛选出超声波法制备了不同配比的磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO4)2/Fe3O4，对其进行了初步表征。

并将其作为乙酸丁酯合成反应的催化剂，酯化转化率最高达到84％，利用其磁性即可将催化剂进行分离。

作者：常铮李峰段雪张密林 CHANG Zheng LI Feng DUAN Xue ZHANG Mi-Lin 作者单位：常铮,李峰,段雪,CHANG Zheng,LI Feng,DUAN Xue(北京化工大学,教育部)
张密林,ZHANG Mi-Lin(哈尔滨工程大学,)
刊名：无机化学学报ISTIC SCI PKU 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY 年，卷(期)：2001 17(3) 分类号： O614.4l+2 O643.3 TQ426 关键词：磁性纳米固体酸催化剂。

不同形态的Al_2O_3对WC-Al_2O_3复合材料的制备及其性能影响的研究硬质合金是由一种具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等一系列优良性能的复合材料,在工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料等领域占有重要的地位。

主要用在切削工具、耐磨零件、高压金刚石合成等工具、采矿与筑路工程机械以及其他领域。

钨钴类（WC-Co）硬质合金是该领域材料的研究主题,其中金属钴（Co）是合金材料获得韧性的前提,但我国是一个钴资源缺乏的国家,每年需要从国外进口大量的钴产品和钴原料。

Co由于其特殊的物理、化学性能,在催化剂、电池、电子部件等领域的应用也很广泛,因此Co在我国是一种昂贵而稀缺的战略资源,此外,由于Co的低熔点、高温时易软化、高化学活性等特点使得合金材料的硬度和耐蚀性受到影响。

因此,研制兼具高硬度和高韧性、原材料易得的新型复合材料,作为钨钴类合金的理想替代物,具有重要的战略和经济意义。

本文中,采用高能行星球磨方法制备出具有微纳米结构的WC粉末,熔盐法制备片状Al₂O₃和水热法制备Al₂O₃前驱体,运用热压烧结工艺制备WC-Al₂O₃块体复合材料。

主要工作包括:设计熔盐法制备片状Al₂O₃和水热法制备Al₂O₃前驱体粉末的制备工艺,系统观察熔盐法制备片状Al₂O₃过程中各工艺条件对片状Al₂O₃形貌和尺寸的影响以及水热法各工艺条件对al2`o3前驱体粉末形貌的影响;考察晶粒抑制剂vc和Cr₃C₂对制备的wc-Al₂O₃复合材料的微观组织和力学性能的影响,并且研究了晶粒抑制剂阻碍wc晶粒长大的机理;优化了以片状Al₂O₃和Al₂O₃晶须制备的wc-Al₂O₃复合材料的工艺及其对应的最佳添加含量,并且探讨了片状Al₂O₃和Al₂O₃晶须增韧补强wc-Al₂O₃复合材料的机理。

锂离子电池用铝酸盐复合材料的制备及其性能研究锂离子电池是目前使用最广泛的电池之一，其具有高能量密度、长周期寿命、低自放电等优点。

然而，其发展受到了一些因素的限制，如材料成本、安全性、能量密度和耐久性等。

其中，电池正极材料的选取和制备具有关键性的作用。

铝酸盐材料是一类具有优良性能的正极材料，能够提高锂离子电池的性能。

本文将介绍锂离子电池用铝酸盐复合材料的制备及其性能研究。

第一部分制备方法铝酸盐复合材料的制备方法较为复杂。

本文采用氧化铝、氢氧化铝和磷酸铝为原材料，采用溶胶-凝胶法进行制备。

其主要步骤如下：1. 物料准备：氧化铝、氢氧化铝和磷酸铝按一定比例混合，制成均匀的混合物。

2. 溶解：将混合物加入少量的水中，搅拌均匀，使其形成溶胶。

3. 凝胶：加入一定量的硝酸铵，使其转化为凝胶。

凝胶的形成过程中需要加热，并保持一定的酸性。

4. 烘干：将凝胶进行烘干，得到干胶。

5. 煅烧：将干胶进行高温煅烧，使其形成铝酸盐复合材料。

6. 碾磨：对铝酸盐复合材料进行碾磨，使其形成均匀的粉末。

第二部分性能研究铝酸盐复合材料的性能研究包括结构分析、电化学性能和循环寿命等方面。

1. 结构分析：利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对铝酸盐复合材料的结构进行分析。

研究结果表明，铝酸盐复合材料具有均匀的结构，粒度大小均匀，表面光滑，能够提高电池的能量密度和循环寿命。

2. 电化学性能：利用循环伏安法对铝酸盐复合材料的电化学性能进行测试。

结果表明，该材料具有较高的容量和较低的电压平台，能够提高电池的性能。

3. 循环寿命：采用充放电循环法对铝酸盐复合材料的循环寿命进行测试。

研究结果表明，该材料的电极容量稳定，循环寿命高，能够提高电池的使用寿命。

第三部分市场应用锂离子电池用铝酸盐复合材料具有较高的能量密度、较低的内阻和较长的使用寿命，已经成为锂离子电池领域的重要发展方向。

其应用于电动汽车和手机等产品中，具有广阔的市场前景。

CoFe2O4基复合材料的制备与性能研究CoFe2O4基复合材料的制备与性能研究摘要：本文主要研究了CoFe2O4基复合材料的制备方法及其性能特点。

通过合成不同组分的复合材料，并通过一系列测试手段对其进行了表征，得出了一些重要的结论。

结果表明，采用适当的制备方法可以获得具有优异性能的CoFe2O4基复合材料，且其性能与组分有密切关系。

此外，通过进一步研究发现，CoFe2O4基复合材料具有较好的磁性、光催化性能以及导电性能，表明它们在多个领域有着广泛的应用潜力。

1. 引言CoFe2O4基复合材料由于其独特的结构和性能，近年来引起了广泛的关注和研究。

CoFe2O4是一种典型的磁性材料，常用于磁性领域。

然而，其单一的性能限制了其在更多领域的应用。

通过将CoFe2O4与其他物质组成复合材料，可以改善其性能或赋予新的性能，扩大了其应用范围。

因此，制备和研究CoFe2O4基复合材料具有重要的科学意义和应用价值。

2. 实验方法2.1 CoFe2O4的制备采用溶剂热法制备CoFe2O4纳米颗粒。

将所需摩尔数的Co(NO3)2和Fe(NO3)3溶解在乙二醇中，加热至80℃下搅拌2小时得到棕黑色沉淀。

经过分离、洗涤、干燥等处理得到CoFe2O4粉末。

2.2 CoFe2O4基复合材料的制备将制备好的CoFe2O4粉末与其他组分按一定的比例混合，并采用固相法、溶胶-凝胶法等方法制备复合材料。

通过调整组分比例、控制不同制备条件，获得不同性能和结构的复合材料。

3. 实验结果与讨论3.1 结构表征采用X射线衍射（XRD）对制备的CoFe2O4基复合材料进行了结构分析。

结果显示，所有样品均为典型的立方晶系结构，符合CoFe2O4纳米晶体的特征。

同时，通过扫描电镜（SEM）观察复合材料的形貌，发现其粒径均匀且表面光滑。

3.2 磁性性能测试通过振动样品磁强计（VSM）测试了制备的CoFe2O4基复合材料的磁性能。

结果表明，复合材料具有较强的磁性，其磁性能与组分中其他物质的性质有关。

四氧化三铁基复合材料的制备及其吸波性能研究四氧化三铁基复合材料的制备及其吸波性能研究摘要：随着无线通信和雷达技术的迅猛发展，电磁波对于人类生活的影响也越来越大。

因此，研究高效的电磁波吸收材料对于实现电磁波隐身、减少电磁波辐射对人体的危害具有重要的意义。

本文以四氧化三铁作为主要材料，通过合成、表征和测试等方法，研究了其制备及吸波性能。

1. 引言电磁波吸收材料是一种能将电磁波能量转化为热能或其他形式能量的材料。

通过选择合适的吸波材料，可以实现对特定频率的电磁波的有效吸收，从而达到减少电磁辐射、提高无线通信质量和实现电磁波隐身等目的。

2. 材料与方法2.1 材料的制备本研究中所使用的四氧化三铁是通过溶胶-凝胶法制备的。

首先，将硝酸铁溶液和三乙醇胺混合，在搅拌的同时缓慢滴加硝酸铵溶液。

随着反应的进行，溶液逐渐变为凝胶状。

然后，将凝胶在恒温箱中烘干并煅烧得到四氧化三铁粉末。

2.2 材料的表征通过扫描电子显微镜（SEM）、能量散射光谱（EDS）和X射线衍射（XRD）等技术对制备的四氧化三铁样品进行表征。

SEM 可以观察样品表面形貌和粒径分布，EDS可以分析样品中各元素的含量和分布，XRD可以确定样品的晶体结构。

2.3 吸波性能测试吸波性能主要通过反射损耗（RL）指标来评价。

本研究使用矩形波导法测试了四氧化三铁样品在2-18 GHz频率范围内的吸波性能。

通过改变样品的厚度和质量，计算反射损耗指标，以评估样品的吸波性能。

3. 结果与讨论通过SEM观察，制备得到的四氧化三铁样品呈现出细小的颗粒状，并具有较为均匀的分布。

EDS分析显示，样品中含有铁和氧元素，符合四氧化三铁的组成。

XRD结果表明样品具有典型的四氧化三铁晶体结构，与文献中报道的结果一致。

吸波性能测试结果表明，在2-18 GHz频率范围内，制备得到的四氧化三铁样品表现出较好的吸波性能。

在特定厚度和质量条件下，样品的反射损耗可达到-20 dB以上，具有较低的反射特性。

一种蛋白酶-纳米花状zif复合材料及其制备
与应用
近期，一项新的科学研究发现，可以使用一种蛋白酶-纳米花状ZIF复合材料（AZIF）来创建一种安全、有效、可持续的细胞内合成系统。

它可以模拟细胞的内部机制，从而有助于开发精准的疗法和药物。

班汪工程师团队利用AZIF材料结合抗体迅速、有效地将蛋白质
准确地传输到细胞中，这种“细胞内处理”方法更加有效和准确，并
能对药物敏感度、强度之类进行动态调节。

这有助于开发出具有更好
药效评价和抗药性评价的药物。

AZIF复合材料有着优良的可改性性和稳定性，可以更灵活地调节细胞外和细胞内的环境，以及更长时间的药物释放，有利于使药物达
到最佳效果，还能实现药物的多重控制，缩短治疗时间。

AZIF复合材料的发现，使细胞内的药物合成更加安全、有效、可持续，有助于降低药物的毒性、促进药物的效果，而且可以实现药物
的快速传输，便于药物在人体内快速分布。

总之，蛋白酶-纳米花状ZIF复合材料是一种有效的细胞内药物
合成技术，它不但能够帮助开发出更好的药物，还能更快的将药物传
输至细胞内，从而达到最佳的疗效。

B4CAl复合材料的制备及其疲劳与断裂性能研究的
开题报告
目前，碳纤维增强铝基复合材料 (CF/Al) 作为一种高强度、高韧性、耐腐蚀的复合材料，在航空航天和汽车工业中得到广泛应用，但其在高温下的疲劳和断裂性能仍然需要进一步研究。

因此，本研究将制备一种新型的 CF/B4C/Al 复合材料，并对其疲劳和断裂性能进行研究。

首先，本研究将使用真空热压方法制备 CF/B4C/Al 复合材料。

该方法在真空状态下，将预先制备好的 CF/B4C/Al 复合片叠放在一起，并利用热压将其加固。

该制备方法具有工艺简单、成本低、制备时间短等优点，适用于小批量生产。

其次，本研究将对 CF/B4C/Al 复合材料的机械性能进行测试。

疲劳性能测试将采用旋转弯曲疲劳实验，研究复合材料在循环载荷下的疲劳寿命和疲劳断裂形态，并分析疲劳寿命曲线。

断裂性能测试将采用三点弯曲实验，探究复合材料的断裂强度和断裂模式。

最后，本研究将研究 CF/B4C/Al 复合材料的疲劳和断裂性能与 CF/Al 复合材料相比较，探究 B4C 添加对复合材料性能的影响。

本研究的目的是制备一种新型的 CF/B4C/Al 复合材料，并对其疲劳和断裂性能进行深入研究，为进一步优化其性能提供基础数据，为实际应用提供参考。