發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 19:23

【摘要】：微米級(jí)銅粉在空氣中與水氣長(zhǎng)時(shí)間接觸,極易發(fā)生氧化反應(yīng)。針對(duì)銅粉易氧化的缺點(diǎn),本文研究了銅金粉的表面改性技術(shù),分別采用正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)作為包覆材料,在高水硅比、較高溫度的條件下發(fā)生水解縮聚反應(yīng),最終制得TEOS和KH-550改性銅金粉。經(jīng)分析,改性后的銅金粉抗氧化性有所提高。其中,TEOS改性銅金粉的放熱峰溫由332.2℃降低到330.1℃,增重率由16.5%降低到13.7%,其紅外消光能力有所下降。為了進(jìn)一步提高銅金粉的抗氧化性,本文研究了堇青石基紅外陶瓷材料的制備技術(shù),以硝酸鎂、硝酸鋁、正硅酸乙酯為主體,在高水硅比條件下發(fā)生聚合反應(yīng),期間添加Ni、Bi等元素的離子態(tài)產(chǎn)物,制得堇青石及其元素?fù)诫s物。同時(shí),以輕質(zhì)氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅為主體,在250～300r/min的球磨速度下發(fā)生固相反應(yīng),制得堇青石樣品。通過(guò)分析,堇青石的紅外吸收峰集中在遠(yuǎn)紅外區(qū)間(8～14μn),其熱穩(wěn)定的區(qū)間在400℃以上,在1000℃附近開(kāi)始發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變。其次,研究了銅金粉及其堇青石復(fù)配物的抗氧化性及紅外消光性能。通過(guò)TG-DTA方法,測(cè)得銅金粉、銅基復(fù)配物(Ni摻雜)的氧化起始溫度分別在290℃、320℃,兩者首個(gè)放熱峰峰溫(Tm)由166℃變?yōu)?20℃。采用薄膜法、煙箱法測(cè)試各種銅基材料的紅外光譜數(shù)據(jù),依據(jù)干擾材料面密度(m/S)、平均透過(guò)率(T)等數(shù)據(jù),算出各樣品的質(zhì)量消光系數(shù)(α)。在3～5μm,煙箱法測(cè)得銅金粉及其復(fù)配物的消光系數(shù)為0.29～0.34m2·g-1和0.23～0.32m2·g-1,在8～14μm,測(cè)得的質(zhì)量消光系數(shù)均為0.02m2·g-1。針對(duì)銅基煙幕材料空間分散的問(wèn)題,本文采用自行設(shè)計(jì)的氣動(dòng)噴撒試驗(yàn)裝置,研究不同噴口壓強(qiáng)(p)下煙幕粒子的撞擊成煙特性。試驗(yàn)結(jié)果表明,噴口壓強(qiáng)為0.02MPa時(shí),單噴嘴煙幕的擴(kuò)張角為10°～15°,而雙噴嘴撞擊煙幕為56°～66°。雙噴嘴煙幕射流的煙幕遮蔽效果更好,其最大面密度(Mmax)隨著時(shí)間(t)的增加而增加,隨著噴口壓強(qiáng)(p)的增加而減小。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG174.4
【圖文】：

２．２．１表觀形貌分析逡逑為了觀察改性前后銅金粉的形貌特征，使用掃描電鏡對(duì)銅金粉及其改性物進(jìn)行拍照，逡逑結(jié)果如圖２．邋１所不：逡逑ｍＷＭＭ逡逑ａ）銅金粉（１＃）邐ｂ）邋ＴＥＯＳ改性銅金粉（２＃）邋ｃ）邋ＫＨ－５５０改性銅金粉（３＃）逡逑圖２．１銅金粉及其改性物的掃描電鏡（ＳＥＭ）照片逡逑圖２．邋ｌａ中，銅金粉顆粒的表面清潔無(wú)包覆物質(zhì)，粒子的平均粒徑約ｌ0ｎｍ，團(tuán)聚現(xiàn)逡逑象明顯并且顆粒多以重疊的方式聚集，顆粒間夾角接近于0°。根據(jù)Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ邋２０００型逡逑激光粒度儀的測(cè)試結(jié)果，原料銅金粉顆粒的中值粒徑（Ｄ５ＣＩ）為８．５６Ｍｍ，圖２．邋ｌａ的顯示結(jié)逡逑１１逡逑

紅外光譜曲線。銅金粉的紅外光譜曲線在１１３８0１＾、１１２３ＣＩＴＴ１和１０７０ＣＩＴＴ１處有微弱的吸逡逑收峰，而改性物相近位置處吸收峰的相對(duì)強(qiáng)度明顯增大。由于Ｓｉ－０鍵在此處有強(qiáng)烈的逡逑紅外吸收峰（如圖２．２所示），基本可以確定銅金粉的改性物中含有Ｓｉ－０鍵的物質(zhì)。逡逑分析認(rèn)為在堿性條件下，ＴＥ０Ｓ或ＫＨ－５５０的分子與水反應(yīng)，分子中部分硅乙氧基逡逑（－Ｓｉ－ＯＣ２Ｈ５）發(fā)生水解而最終變?yōu)楣璐迹ǎ樱椋希龋Ｒ徊糠止璐己头勰┍砻娴牧u基脫水縮合，逡逑另一部分硅醇與其它分子的羥基脫水縮合而形成多聚體。由于發(fā)生了這些化學(xué)反應(yīng)，銅逡逑金粉的顆粒表面會(huì)包覆一層Ｓｉ－０－Ｓｉ聚合物膜。在膜形成的過(guò)程中，銅金粉顆粒的排列逡逑順序被打亂，顆粒的夾角分布范圍更廣（如圖２．邋ｌｂ、圖２．１ｃ所示）。顆粒表面Ｓｉ－０－Ｓｉ逡逑聚合物膜形成后，多個(gè)獨(dú)立顆粒也會(huì)因Ｓｉ－０鍵的作用而重新連接，最終導(dǎo)致改性物中逡逑出現(xiàn)了大顆粒的粒子。逡逑２．２．３熱穩(wěn)定性分析逡逑為了表征銅金粉及其改性物的抗氧化性，采用熱分析的方法，其熱重（ＴＧ）曲線、微逡逑商熱重（ＤＴＧ）曲線、差熱分析（ＤＴＡ）曲線分別如圖２．邋４ａ、圖２．邋４ｂ、圖２．邋４ｃ所示

Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ／ｃｍ＊１逡逑圖２．邋３銅金粉及其改性物的紅外光譜圖逡逑圖２．邋３中，各條曲線分別對(duì)應(yīng)銅金粉、ＴＥ０Ｓ改性銅金粉和ＫＨ－５５０改性銅金粉的逡逑紅外光譜曲線。銅金粉的紅外光譜曲線在１１３８0１＾、１１２３ＣＩＴＴ１和１０７０ＣＩＴＴ１處有微弱的吸逡逑收峰，而改性物相近位置處吸收峰的相對(duì)強(qiáng)度明顯增大。由于Ｓｉ－０鍵在此處有強(qiáng)烈的逡逑紅外吸收峰（如圖２．２所示），基本可以確定銅金粉的改性物中含有Ｓｉ－０鍵的物質(zhì)。逡逑分析認(rèn)為在堿性條件下，ＴＥ０Ｓ或ＫＨ－５５０的分子與水反應(yīng)，分子中部分硅乙氧基逡逑（－Ｓｉ－ＯＣ２Ｈ５）發(fā)生水解而最終變?yōu)楣璐迹ǎ樱椋希龋�。一部分硅醇和粉末表面的羥基脫水縮合，逡逑另一部分硅醇與其它分子的羥基脫水縮合而形成多聚體。由于發(fā)生了這些化學(xué)反應(yīng)，銅逡逑金粉的顆粒表面會(huì)包覆一層Ｓｉ－０－Ｓｉ聚合物膜。在膜形成的過(guò)程中，銅金粉顆粒的排列逡逑順序被打亂

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉振英;馬獻(xiàn);湯根;陳夢(mèng)竹;宋雪洋;高亮;葉建軍;;溶膠-凝膠法合成堇青石材料性能的研究[J];硅酸鹽通報(bào);2015年12期

2 劉國(guó)生;關(guān)華;宋東明;侯偉;張祺祺;;雙噴嘴氣動(dòng)噴撒煙幕粒子的撞擊成煙特性研究[J];火工品;2014年03期

3 陳立宗;徐靜;吳守平;田清波;;溶膠-凝膠法合成堇青石的研究進(jìn)展[J];山東科學(xué);2011年06期

4 張霞;焦寶祥;王威;;Tm~(3+)摻雜堇青石的制備及紅外輻射性能研究[J];人工晶體學(xué)報(bào);2010年05期

5 杜敏;郝英立;;撞擊流內(nèi)相間傳熱傳質(zhì)理論模型研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年06期

6 彭同江;焦永峰;劉海峰;馬國(guó)華;;ZnO摻雜堇青石基紅外陶瓷粉體的研制與表征[J];分析測(cè)試學(xué)報(bào);2009年06期

7 王英立;戴景民;張小清;孫曉剛;;磷煙霧的全遮蔽能力檢測(cè)與分析[J];應(yīng)用光學(xué);2007年06期

8 王玄玉;潘功配;;紅磷煙幕使用特性及其對(duì)紅外激光的最佳消光直徑[J];兵工學(xué)報(bào);2007年09期

9 陳兵;李澄俊;徐銘;周明善;;寬波段氣懸體對(duì)紅外、毫米波衰減性能研究[J];兵工學(xué)報(bào);2007年08期

10 閆國(guó)進(jìn);;堇青石紅外輻射復(fù)相陶瓷的制備與研究[J];紅外技術(shù);2007年05期

本文編號(hào)：2775971