IO红磷包覆技术

IO红磷包覆技术
IO红磷包覆技术

包覆红磷的生产及其应用

红磷又名赤磷,是塑料、橡胶、树脂和合成纤维等高聚物的高效阻燃剂。红磷本身易燃(着火点210℃),但因其受热易被氧化生成氧化磷,在高聚物燃烧时有水生成的环境中,又迅速转化为偏磷酸、磷酸和各种聚磷酸。生成的这种混磷酸,不仅覆盖在被燃物的表面,形成隔膜,起着屏蔽环境(空气)的作用,而且由于混磷酸在较高温度下,对高聚物有很强的脱水炭化作用,易在被燃物表面形成稳定的玻璃炭化层,更进一步增强了保护被燃物的阻燃效果。

但是,红磷难以直接作为阻燃剂使用,因其易燃、易爆、化学性质活泼,易吸湿氧化成酸,并放出剧毒气体磷化氢(PH3);在高聚物中不易分散等。因此,必须加以改性包覆方可实际应用。

目前,在发达国家,红磷表面包覆改性处理研究取得较大进展,包覆红磷已商品化。在我国,因其应用研究不够,所以还未得到广泛应用,目前只是依赖进口来满足国内的少量需要。

我们对包覆红磷的研究,从实验室到具有一定规模的中试生产,共做了近20次的试验。井在橡胶制品厂和塑料制品厂多次进行应用实验。使用我们研制的无机和有机双层包覆红磷(即IO红磷)生产的矿井用阻燃抗静电橡胶和橡塑导风筒布,都表现出良好的阻燃性能,达到产品的

技术标准,减少了卤系阻燃剂和三氧化二锑的用量,减弱了阻燃制品燃烧时所产生的气体对人的窒息作用。IO红磷的性能测试见表1。

表1 IO红磷与同类产品性能比较

阻燃剂

性能参数

含磷量(%)吸水率(%)PH

3

发生量(μg/g〃24h)着火点(℃)

未改性红磷98 4.7 >380 240 CPA15 85 2.9 400 300

IO红磷86 <1.6 1.5-3.4 340-350 从表1可见,与国外同类产品相比,IO红磷性能较好。贮存18个月再次测试,其性能几乎无变化,表现出良好的稳定性。

1、无机包覆红磷

1.1 工艺路线的选择

包覆红磷有两种方法:

一是制取可以作为红磷包覆材科的难溶性无机化合物饱和溶液,用红磷颗粒作为晶种,控制温度,使作为红磷包覆材料的无机化合物以红磷颗粒为核心,呈般晶析出,然后再过滤、洗涤、干燥得到产品。例如,合成水合硼酸锌的饱和溶液,用粉状红磷作为晶种,控制温度,使水合硼酸锌呈微晶析出,即得硼酸锌包覆红磷。

另一方法是制取某种难溶性且具有强吸附作用的无机化合物的胶

体溶液,将粉状红磷投入其中,使胶状无机化合物吸附红磷颗粒,井在其表面沉积、凝聚,从而达到将红磷颗粒包覆的目的。

1.2 无机包覆材料的选择

选择包覆材料最常见的有镁、铝和许多副族金属元素的氢氧化物或氧化物。如锌、锕、银、钛、钴、汞等金属的氢氧化物或氧化物。

考虑诸多因素,我们首选氢氧化铝和氢氧化镁它们还可增强红磷的抗氧化作用。至于氢氧化锌,虽然也有增强红磷的抗氧化作用,但从电极电位看,对红磷有一定的氧化作用。实际上在包覆红磷的生产过程中,氢氧化锌的加入量很小,主要用作膦的捕捉剂,氢氧化镁的作用是增强包覆层的强度和致密性,提高红磷的着火点。

1.3 生产工艺过程

原料配比如下(按质量计):

序号原料加入量

1 硫酸铝34

2 硫酸锌 2

3 硫酸镁 6

4 红磷(工业级,含量>98%) 120

5 聚凝剂16

6 水200

7 烧碱(10%溶液) 适量

将硫酸铝、硫酸镁和硫酸锌加入水中,搅拌使之完全溶解,得(I);将红磷投入(I)中,搅拌20min,再转投入球磨机中研磨至红磷颗粒直径在5-lOμm范围为止,得(II);在此过程中,几乎没有发生化学变化。

将(II)投入0.5m3反应釜,边搅拌边徐徐加入烧碱溶液,直至反应体系的pH=5-6为止。再加入聚凝剂,搅拌均匀,得(III);在此过程中,AI3+、Mg2+、Zn2+离子形成氢氧化物胶体沉淀。

由新生态的Al(0H)3、Mg(OH)2和Zn(OH)2组成的胶状体溶液,有很强的吸附作用,在聚凝剂的作用下,吸附、凝聚、沉积在红磷颗粒表面,并渗入颗粒表面微孔,从而达到包覆目的。

这里要注意的是加入的烧碱溶液切不可过量。

如上所述,红磷颗粒虽然已被包覆,但这个包覆层疏松而又不牢,且胶状体太浓,不易过滤。加热(III),缓缓搅拌,温度在75-85℃范围内保温1.5h,使包覆层充分吸附、凝聚、沉积,得(Ⅳ);将(IV)过滤、洗涤、干燥、检验、包装,即得产品无机包覆红磷。含磷量不得低于86%。滤液用来回收芒硝后排放。整个工艺流程表示如下:

2、有机包覆红磷

经过用无机化合物包覆处理的红磷,与表面未经处理的红磷相比,其性能对照列于表2。

表2 处理的与未处理的红磷性能比较

名称

性能

吸水率(%)PH

3

发生量(μg/g〃24h)着火点(℃)

未改性红磷 4.7 380 240 无机包覆红磷 2.8-3.2 20-25 350

从表2可以看出,经过无机包覆处理的红磷,在吸水率、PH3发生量、着火点等方面性能均有较大幅度的提高,但在吸水率和PH3发生量方面仍不能达到要求。同时,由吸水率和PH3发生量偏高可以推知,红磷颗粒表面的无机包覆层有残缺,不致密而有微隙。为了提高包覆红磷对环境介质的适应性、贮存稳定性以及与高聚物的相融性,有必要对无机包覆红磷再进行一次树脂包覆—称之为有机包覆。

有机包覆的材料选择主要应满足如下条件:①附着力强,固化后包覆层坚韧;②不吸湿,抗酸碱盐,无毒;③易与其他高聚物相融。经筛选,本实验选用GPS树脂。

先用2.5-3.0倍二甲苯,将GPS树脂稀释,再将无机包覆红磷与有机包覆材料按重量1:1混和,搅拌成糊状均匀态,送入带有回收溶剂装臵(回收二甲苯)的干燥器中,控制温度60±5℃进行干燥,即得双层包覆红磷(IO红磷)。其性能如表1所示。工艺过程可以表示如下:

3、包覆红磷的应用

将将含磷85%的IO红磷应用于生产橡胶、塑料、树脂和油漆涂料等阻燃制品中(高聚物以100份计),加入量为5~12份(不包括其他助剂和填料)。如,煤矿用阻燃橡胶或橡塑导风筒布,加入量为9.6份,其

有焰燃烧为0-2自熄,无焰燃烧为零秒。矿井用聚乙稀塑料棚网,加入量为8.3份及少量助剂,有焰和无焰燃烧均为零秒。将IO红磷用于生产难燃涂料,效果也较好,涂于木质上,氧指数可达30以上。红磷还可以作为合成纤维高聚物的添加型阻燃剂,然后纺丝,织成阻燃纺织品。其他方面的用途,归纳如表3。

表3 包覆红磷在各方面的应用

序号名称应用

1 环氧树脂回扫变压器封装材料、电容、电阻、粘结剂、涂料等

2 聚氨酯管道贮槽类的保温材料,管架、密封和建筑材料

3 酚醛树脂成形材料,电器零部件,压层极

4 天然橡胶、合成橡胶耐热软线、橡胶薄板、衬垫材料

5 氯乙烯、聚乙烯电线、低压电器骨架材料、热熔胶

6 聚酰胺热熔胶

7 丙烯酸乳液无纺布上胶料

8 ABS、AS、PP 低压电器骨架材料、汽车配件

9 其他不饱和聚酯、聚酯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯醚、油漆

包覆红磷其有高效的阻燃性,用量少,无毒,对高聚物的物理和机械性能无影响。故此,应有广泛的用途。因此,研制和开发磷系阻燃剂及其阻燃制品,具有一定的实际意义。

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微纳米粉体表面包覆技术的应用研究 当前社会发展背景下,新的科学技术不断出现,新一代纳米技术的进步,使微/纳米颗粒以其特有的宏观量子隧道效应以及小尺寸效应等众多的应用优点引起人们的高度关注。 微/纳米粉体表面有机包覆技术的应用 有机包覆技术应用过程中的自组装技术分析。自组装技术是通过静电作用使溶液中的高分子单体自由吸附于胶体 颗粒以及将带有相反电荷的高分子过饱和溶液中的高分子 自由单体进行洗涤和离心分离。一般而言,可以采用高分子电解质对可分解的球形聚合物模板进行修饰,从而使其表面中带有静电,然后将二氧化硅粒子与吸附纳米级的金粒有效吸附,然后经过离心运动多次循环往复洗涤分离,最终获得致密而且均匀的多层包覆膜。另外,还可采用两步组装技术对聚合物中的电解质进行包覆组装,将经过有效组装包覆的基体置于悬浮溶液中,悬浮液中的粒子在受到表层聚合电解质作用就会不断下沉,从而制备成完整的多层超薄膜。该技术具有操作简便的优点,而且在实际的操作中不需过多特殊的操作设备。因此这种技术可以逐渐朝着实用化以及功能化方向发展。 有机包覆技术应用过程中的聚合物包裹技术分析。聚合物包裹法主要是将单体在纳米颗粒中的聚合物经过纳米颗

粒以及聚合物的作用使其成功得到包裹,这种包裹方式与自组装包裹技术相比,具有很好的分散性,而且相对于上一种包裹技术,操作过程更加简单,有广泛的适用面,不仅可以实现在无机粒子中进行包裹,而且可以实现在有机粒子中进行包裹。通常适用于一些形状不太规则的粒子包裹过程中,但是其也具有一定的包裹局限性,例如这种包裹法会导致核粒径在高分子的聚合物母体中产生严重的团聚现象。 有机包覆技术应用过程中的微胶囊化改性技术分析。微胶囊化改性技术是指在颗粒子的表层中覆盖一层厚膜,从而使颗粒表面受到良好的屏蔽作用和保护作用。主要的应用优点是具有良好的稳定性与吸光率。 微/纳米粉体表面无机包覆技术的应用 无机包覆技术应用过程中的气相包覆技术分析。这种技术是利用气体或者其它的手段使壳层物转化为一种气体,这种气体经过化学反应或者物理反应使纳米颗粒被有效包覆。这种包覆技术所制备的复合粉体尽管纯度高、组分易于控制、团聚少,但是这种包覆技术在实际应用过程中对包覆设备的要求很高,因此不利于其广泛推行应用。 无机包覆技术应用过程中的固相包覆技术分析。与有机包覆技术相比,无机包覆技术主要是采用其它机械设备以及混料设备、研磨设备对固相材料进行机械处理从而得到微/ 纳米包覆粉体,这一包覆技术可以有效缓解包覆电离子在充

java之IO技术

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System.out.println(new String(b).trim()); System.out.println(is.available()); is.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }*/ ShuRuShuChu ac=new ShuRuShuChu(); //ac.intPut(); //ac.outPut(); //ac.intPutread(); ac.outPutwriter(); } void outPut(){ OutputStream out=System.out; try{ String ass="456789"; byte[] s=ass.getBytes(); //byte[] s="ssyssyss".getBytes(); out.write(s); out.close(); }catch(IOException e)

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挤压复合技术 Conform连续挤压技术:连续挤压技术是挤压成型技术的一项较新的技术,以连续挤压技术为基础发展起来的连续挤压复合、连续铸挤技术为有色金属管、棒、型、线及其复合材料的生产提供了新的技术手段和发展空间。 一、概述:与轧制,拉拔等加工方法相比,常规挤压的最大缺点是生产的不连续性,一个挤压周期的非生产性间隙时间长,对挤压生产效率的影响大。并且,由于这种间隙性生产的缘故,使得挤压生产的几何废料比例大为增加,成品率下降。因此,挤压加工领域很早以来致力于尽可能的缩短挤压周期中的非生产性间隙期间。并同时力求减少挤压生产几何废料。常规挤压的产生使得这一目的得以实现。二、原理:由于常规挤压的正挤压和反挤压中,变形是通过挤压轴和垫片将所需的挤压力直接施加于坯料之上来实现的,在挤压筒的长度有限。需要通过挤压轴的垫片直接对坯料施加压力来进行挤压的前提下,要实现无间隙的连续挤压是不可能的。一般来讲,为了实现连续挤压,必须满足以下两点: 1、不需借助挤压轴和挤压垫片的直接作用,即可对坯料施加足够的力以实现挤压变形; 2、挤压筒应具有无限连续工作长度。 三、conform连续挤压特点 与常规的挤压方法相比较,conform连续挤压技术具有以下几个方面的有优点:

1、由于挤压型腔与坯料之间的摩擦大部分得到有效利用、挤压变形的能耗大大降低。常规挤压法中,用于克服挤压筒壁上的摩擦所消耗的能量可达到整个挤压变形能耗的30%以上,甚至更高。 2、可以省略常规热挤压中坯料的加热工序、节省加热设备投资,可以通过有效利用摩擦发热而节省能耗。 3、可以实现真正意义上的无间隙连续生产,获得长度达到数千米乃至数万米的成卷制品,如小尺寸薄壁铝合金盘管;这一特点可以给挤压生产带来如下几个方面的效益: (1)显著减少间隙性非生产时间,提高劳动生产效率; (2)对于细小断面尺寸制品,可以大大简化生产工艺,缩短生产周期: (3)大幅度减少挤压压余,切头尾等几何废料; (4)大大提高制品延长度方向组织,性能的均匀性。 4、具有较广泛的适用范围 5、设备紧凑,占地面积小,设备造价及基建费用较低。 由上述可知,conform连续挤压法具有许多常规挤压法不具有的特点,尤其适合于热挤压温度较低,小断面尺寸制品的连续成型。然而,由于成形原理与设备结构的原因,具有如下几个缺点: 1、对坯料预处理(除氧化皮,清洗,干燥等)的要求高生产实际表明,线杆进入挤压轮前的表面清洁程度直接影响挤压制品的质量,严重时甚至会影响夹杂,气孔、针眼、裂纹、沿焊缝破裂等缺陷。 2、conform连续挤压法也可产生断面尺寸较大、形状较为复杂的

二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用

第45卷第10期 2017年10月 硅 酸 盐 学 报 Vol. 45,No. 10 October ,2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.360docs.net/doc/a64798941.html, DOI :10.14062/j.issn.0454-5648.2017.10.05 二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用 张建峰1,赵春龙1,童 晶1,涂 溶2 (1. 河海大学力学与材料学院,南京 211100;2. 武汉理工大学,材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070) 摘 要:核壳粒子作为一种新型的微纳米材料,在电学、生物学、磁学、光学以及催化学等不同领域表现出优异的性能,已经引起了国内外学者极大的兴趣和关注。经过近30年的发展,由于二氧化硅具备非凡的性能使其成为了此领域研究最为广泛的包覆材料,进而产生了大量二氧化硅包覆不同粒子的有效方法。综述了几乎所有用来制备二氧化硅包覆材料的方法及这种材料在不同领域兴起的应用,总结了不同包覆方法的优缺点,并对其发展前景进行了简要阐述。 关键词:核壳材料;二氧化硅包覆;制备;应用 中图分类号:TB383 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2017)10–1410–11 网络出版时间:2017–07–14 11:38:40 网络出版地址:https://www.360docs.net/doc/a64798941.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20170714.1138.006.html Silica-Coated Micro- and Nano-materials: Synthesis and Applications ZHANG Jianfeng 1, ZHAO Chunlong 1, TONG Jing 1, TU Rong 2 (1. College of Mechanics and Materials, Hohai University, Nanjing 211100, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China) Abstract: Core/shell particles, as a new micro/nano-material, have attracted much attention since these particles exhibit superior properties in different fields like electronics, biology, magnetism, optics, and catalysis. For almost 30-year development, silica becomes one of the most intensively investigated coating materials due to its superior properties, resulting in many preparation methods for silica coating on different particles. This review provided an overview of almost all the strategies to synthesize silica-coated materials and their emerging applications in different fields, and summarized the advantages and disadvantages of different methods. In addition, its prospect of future development was also described. Keywords: core/shell materials; silica coating; synthesis; applications 纳米材料具备一些区别于相同化学元素形成的其它物质材料的特殊物理或化学特性(如小尺寸效应、表面效应、量子效应等),一直是学术界研究的热门领域。随着纳米科学和技术的深入发展,人们对纳米材料的制备、性质、应用提出了更广、更高的要求。单一物质的纳米微粒体系的性质是有限的,集中物质组装的纳米结构复合体系往往具有更优异的性质。将两种及两种以上的材料在纳米尺度上复合或包覆形成纳米尺度的有序组装结构,是更高层次的复合纳米结构。这种结构可以产生单一纳米粒子无法获得的多种新性能,具有比单一纳米粒子更广的应用,因此受到广泛的重视。其中,核壳结构作为一种新型的复合结构研究最为广泛,根据“核”与“壳”这两组分材料的性质划分,可以将核壳材料分为4类:无机/无机、无机/有机、有机/无机和有机/有机核壳材料[1]。正是由于“核”材料的表面活性中心被适当的“壳”所改变,常常表现出不同于模板“核”的性能。通过选用所需的“核”“壳”材料,运用适当的制备方法,能制备出满足不同应用需求的核壳材料。通过图1的统计数据可以发现 收稿日期:2017–05–21 。 修订日期:2017–06–13。 基金项目:国家自然科学基金(51372188);江苏省自然科学基金 (BK20161506);材料复合新技术国家重点实验室开放基金(2016-KF-8)。 第一作者:张建峰(1978—),男,博士,教授。 Received date: 2017–05–21. Revised date: 2017–06–13. First author: ZHANG Jianfeng (1978–), male, PhD., Professor. E-mail: jfzhang@https://www.360docs.net/doc/a64798941.html,

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物联网与数控机床远程智能监控系统探讨参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

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连续挤压技术 一、连续挤压技术的原理及应用 挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件生产、零件成型加工的主要生产方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。有色金属挤压制品在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。连续挤压技术是挤压成型技术的一项较新的技术,以连续挤压技术为基础发展起来的连续挤压复合、连续铸挤技术为有色金属管、棒、型、线及其复合材料的生产提供了新的技术手段和发展空间。 1.连续挤压技术的原理 传统的挤压方法主要有正向挤压、反向挤压、静液挤压等。以正挤压为例,如图1所示: 图1. 正向挤压 正向挤压时,挤压杆运动方向与挤压产品的出料方向一致,坯料与挤压筒之间产生相对滑

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IO-LINK技术简介

IO-LINK技术简介 合肥安胜智能电子有限公司 2018-08-04

内容 ?一、发展背景 ?二、IO-LINK介绍 ?三、IO-LINK系统组成?四、IO-LINK协议 ?五、IO-LINK技术方案?六、小结

一、发展背景 ?工业4.0 ?是指利用物联信息系统(Cyber—Physical System 简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。 ?工厂转型升级是一个复杂的过程,很多企业要考虑在旧和自动化设备引入新技术时遇到的兼容问题。智慧型工厂需要连接工业现场所有的设备,如传感器、变送器、执行器、PLC控制器等。因此,通信技术是这场升级的关键。

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连续挤压技术理论发展概述 本学期通过对连续挤压的初步学习,对该项技术页有了初步的认知。下面对其发展及一 些理论技术简单做以概述。连续挤压技术是塑性加工新方法,被誉为有色金属加工技术的一 次革命。该技术从提出到工业化应用经历了不断完善,提高和应用领域扩展过程。 我国自1984年开始引进国外设备,当时主要用于电冰箱铝管的生产,为了加快消化吸收 过程,1986年将软铝连续挤压技术的研究列为国家“七五”重点科技攻关项目。通过近20余 年的不懈努力,在设备类型方面,从250单槽挤压发展到350双槽挤压和包覆;在产品的品种 方面,从单一材料发展到多种材料的复合,实现了直接包覆和间接包覆;在成形的金属材料 方面,从铝、铜扩展到铝合金及铜合金,先后研制成功了KLJ250、TL250、TLJ300、LLJ300、TLJ350、SLJB350、,TLJ400生产线,分别用于加工铝及合金的管材与型材、铝包钢丝、光纤 护套、有线电视同轴电缆(CATV)、铁路通信信号电缆、电力机车铜合金接触导线、光纤复合 架空地线(OPGW)、优质铜扁线、铜母线、铜型材等产品,形成了完全国产化的连续挤压和连 续包覆系列成套设备和具有自主产权的关键技术,使我国在该方面的研究达到了目前的国际 先进水平,在某些方面已处于世界领先地位。在该研究方向的一系列研究成果曾两次荣获国 家科技进步奖,六次荣获省部级科技进步奖。截至目前为止,为国内外装备了250余条生产 线,产品遍及国内25个省、直辖市以及亚洲、欧洲、澳洲等十几个国家和地区。 我国连续挤压技术历经20余年的发展,已经从开始时的仿制、改进,到拥有自主产权的 再创新,产品升级,成功打人该技术的原发地欧洲市场,其中凝结了学术界的一批有识之士 的智慧和汗水,得益于一批独具慧眼和胆识的企业家的信赖和支持,使我国的连续挤压技术 和装备得以快速发展,进口设备逐渐退出我国市场。据统计和测算,采用国产连续挤压技术 和装备,已经为我国的企业创造近百亿元的产值,节省外汇上亿美元。目前我国已经成为国 际上连续挤压技术和装备的制造大国和应用大国。 近年来,连续挤压工程研究中心研制开发的铜扁线、铜排连续挤压短流程制造技术和成 套设备,具有产品质量高、工艺简单、高效节能、符合环保等优点,倍受业界的青睐,已经 成为传统轧制、挤压、拉拔工艺更新换代的技术和产品,展示出了广阔的应用前景。 连续挤压技术的关键是控制金属在摩擦驱动下的材料变形过程。需要充分了解材料的变 形机制与温度、应力的分布规律及其影响因素,它既是连续挤压工艺的核心,也是连续挤压 变形工具及设备设计的基础。由于连续挤压的变形过程远比传统挤压复杂,它是包含热、摩 擦和机械耦合作用的三维空间流动的非线性系统,采用塑性力学方法对整个变形过程进行统 一描述十分困难。但可以通过观察和分析,就不同区域的变形特点进行有限分区,俗称“切 块法”,对各分区进行研究,进而连接拓展到整个变形区。这种方法的准确性和精度有赖于 变形分区划分的合理性。在该技术出现的初期利用工程近似法和能量法给出了挤压轮槽坯料 接触压力分布规律的雏形。另一方面,为了计算设备的驱动转矩与功率建立了电缆铝护套连 续包覆模腔的滑移线场,得出了模腔设计的均压设计准则。张新宇根据铝包钢丝的制造特 点,推导出了包覆模具单位挤压力的上限公式。樊志新,宋宝韫在分析研究和大量观测连续 挤压生产过程中变形金属形态基础上,对挤压轮沟槽内金属变形提出了“五分区”的连续挤 压变形过程描述模型,利用塑性力学理论给出各区的解析表达式,并通过与实验结果的比较 验证了其工程应用价值。 由于连续挤压和连续包覆技术方法的出现和应用,导致一些传统加工工艺发生变革,从而产生了一些新的制造技术和工艺方法。 如制冷用管制造技术。制造小直径薄壁制冷用管的传统工艺方法是“热挤压+减径拉伸”,设备投资大,

原位包覆金属纳米粒子的规模化制备及应用

收稿日期:2009-08-04原位包覆金属纳米粒子的规模化制备及应用 郑碧娟1,何俊武1,2,胡军辉1,2 (1.深圳华中科技大学研究院,广东深圳518057) (2.深圳市尊业纳米材料有限公司,广东深圳518118) 摘要:介绍激光感应复合加热制备金属纳米粒子的方法,以及基于该技术原位制备碳包覆金属纳米粒子和有机物包覆金属纳米粒子,概括了原位包覆金属纳米粒子的应用。根据实际应用条件选择合适的包覆方法和包覆材料,可以极大地提高金属纳米粒子的产品性能和适用性,获得更高的应用价值。 关键词:金属纳米粒子;激光-感应复合加热;碳包覆;有机物包覆 Large-scale Preparation and Application of In-situ Coating Metal Nanoparticles ZHENG Bi-juan1,HE Jun-wu1,2,HU Jun-hui1,2 (1Huazhong University of Science and Technology Research Institute in Shenzhen, Shenzhen518057,China) 2Shenzhen Junye Nano Material Co.,Ltd.,Shenzhen518118,China) Abstract:The practical application of metal nanoparticles has been seriously limited by their sensitivity to environment, such as quick oxidation reaction and losing activity in air.In-situ coating metallic nanoparticles was investigated in order to enhance the stability and retain the activity,expand the area of application.In this paper,the laser-induction complex heating method for preparation of metallic nanoparticles was introduced,and the in-situ carbon coating and organic compound coating metallic nanoparticles on the basis of the laser-induction complex heating technology were presented, at last the application directions of metallic nanoparticles complex were generalized.According to the actual application conditions,the proper coating method and materials were selected to greatly improve the performance and applicability of coating metal nanoparticles with higher application value. Keywords:Metal nanoparticles;laser-induction complex heating method;carbon-coating;organic compound coating 中图分类号:TF123文献标识码:A文章编号:1812-1918(2010)03-0010-04 0引言 金属纳米粒子比表面积大、表面能高、表面活性高及独特的量子尺寸效应和表面效应,使其具有化学反应活性高、烧结温度低、微波吸收等特性,因此,金属纳米粉体材料成为化工催化剂、烧结添加剂、导电浆料、润滑油添加剂、吸波材料等功能材料的理想选材,在信息通讯、生物医药、微电子、有机化工、航空航天等领域显示了极其重要的应用价值。 金属纳米粒子所具有的小尺寸和表面效应使 10

智能家居远程监控系统

一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字:SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快,生活水平的提高,人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物,正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及,如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备,远程查看设备或安防系统状 况。同时,一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报,及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成,如图 1 所示。系统的工作原理如下:用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块,CPU 再通过串口将短信读入内存,然后对命令分析处理后作出响应,控制相 应电器的开通或关断,实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号,一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时,系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信,实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计, 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断,通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计

【文献综述】纳米材料与纳米包覆物的发展

文献综述 化学工程与工艺 纳米材料与纳米包覆物的发展 [前言]纳米级结构材料简称为纳米材料,是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。纳米技术制成的材料性能优良,用途非常广泛。它在陶瓷、传感器、能源、催化、医学领域都有广泛的应用。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质,纳米粒子尺寸小,具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性,用它制成的磁记录材料音质、图像和信噪比好,而且记录密度特别高。纳米陶瓷材料相比传统的陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性。纳米材料制成的温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪,检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。纳米倾斜功能材料在航天用的氢氧发动机中,能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型太阳能电池。此外,纳米粒子还是一种极好的催化剂,镍或铜锌化合物的纳米粒子对某些有机物的氢化反应是极好的催化剂,可替代昂贵的铂或钯催化剂等等。纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段,虽然已经初具基础,但是尚在研究之中,新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平,研究队伍也在日渐壮大。 表面包覆改性中, 在纳米的粉体表面包膜是一种重要的方法[1]。其表面包覆的一层覆盖层,因其不同的化学组成,可以提高热、机械及化学稳定性,或者使其具有生物兼容性,来提高抗腐蚀性、耐久性和使用寿命,或者改变其光、电、磁、亲水、催化、疏水以及烧结特性。要想得到高附加值的纳米粉体的关键是进行表面改性以及控制纳米粉体的表面化学组成。另一方面,为体现其在纳米级尺寸所特有的性能(如:比表面积大,反应活性高等优点),必须有效地防止颗粒团聚,提高分散性。为改变颗粒的表面状态,可以加入表面添加剂与颗粒发生化学反应或表面吸附反应。如果将原始颗粒看作“核”,表面包覆层看作“壳”,则颗粒经包覆以后形成了一种“核-壳”的结构,作为一种新物质,呈现出某些新的特性和功能。壳层既可以是无机物质也可以是有机物质。此项技术在化工,制药,食品等领域有着广阔的应用

水泵远程智能监测系统

水泵远程智能监测系统一.公司简介 深圳市天地网电子有限公司致力于电力领域产品的开发,生产和技术性服务。公司聚集了一批在电力和通讯领域有着丰富经验的专家以及研发精英,为电力设备、输配电线路的运行状态监测、故障检测定位等提供产品以及技术性服务。公司本着以人为本、科技创新、团结协作、顾客至上的理念,为电力用户提供了诸多可靠的解决方案,并得到业内企业的认可。深圳市天地网电子有限公司成立于2011年,注册资金为500万元。公司位于深圳南山区,属于高新技术企业。 水泵站远程监测和控制系统的实现,首先依赖于各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控,基于此,物联网作为“智能信息感知末梢”,可成为推动智能电网发展的重要技术手段。未来智能电网的建设将融合物联网技术,物联网应用于智能水泵站最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。 二.概述 我公司自主研发的TDW-008水泵站自动化远程监控系统是集传感技术、自动化控制技术、无线通信技术、网络技术为一体的自动化网络式监控管理系统。 泵站管理人员可以在泵站监控中心远程监测站内水泵的工作电压、电流、多路无线检测温度、水位等参数;支持泵启动设备手动控制、自动控制、远程控制泵组

的启停,实现泵站无人值守。该系统适用于城市供水系统、电厂、工厂、排水泵 站的远程监控及管理。 1)系统组成 TDW-008主要包括:值班室污水泵站自动化远程监控系统人值守集中控制管理系统中心主站监控平台和现场泵房控制分站: ◇中心主站监控平台由工控机、系统监控软件、网络接入设备共同构成,能够实现监测、查询、遥调、运算、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。 ◇现场泵房控制分站主要由数据采集模块:电压、电流、功耗、功率因数,无线可以接多路温度、水位传感器、电源控制器、继电器单元、配电控制机柜及安装附件组成。它与中心主站监控平台通过GPRS/3G网络方式连接到一起。水源地各井位泵房为分站,中心泵房统领各分站,通过中国移动的无线数据传输设备,实现点到多点的通讯,从而最终实现对各井位泵的远程集中监视和控制。 2)控制功能 (1)监测采集功能 ---监测采集泵站水位、各种在线温度;监测泵组的启停状态、电流、电压、保护状态以及深井泵电机的实际温度等数据。

连续挤压技术.

连续挤压技术 专业:材料加工 学号: 姓名: 2014 6 24

一、连续挤压技术的原理 挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件生产、零件成型加工的主要生产方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。有色金属挤压制品在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。连续挤压技术是挤压成型技术的一项较新的技术,以连续挤压技术为基础发展起来的连续挤压复合、连续铸挤技术为有色金属管、棒、型、线及其复合材料的生产提供了新的技术手段和发展空间。 传统的挤压方法主要有正向挤压、反向挤压、静液挤压等。以正挤压为例,如图1所示: 图1. 正向挤压 正向挤压时,挤压杆运动方向与挤压产品的出料方向一致,坯料与挤压筒之间产生相对滑动,存在很大的摩擦,这种摩擦阻力使金属流动不均匀,从而给挤压制品的质量带来了不利影响,导致挤压制品组织性能不均匀,挤压能耗增加,由于强烈的摩擦发热作用,限制了挤压速度且加快了模具的磨损。反向挤压和静液挤压等方法虽然从不同的角度对正向挤压进行了改进,但是这些传统的挤压方法都存在一个共同的缺点,即生产的不连续性,制品长度受到限制,前后坯料的挤压之间需要进行分离压余、填充坯料等一系列辅助操作,影响了挤压生产的效率。 为了解决传统挤压中的问题,20世纪70年代人们开始致力于挤压生产的连续性研究。1971年,英国原子能局的D.Green发明了CONFORM连续挤压方法。此方法以颗粒料或杆料为坯料,巧妙地利用了变形金属与工具之间的摩擦力。如图2所示,由旋转的挤压轮上的矩形断面槽和固定模座所组成的环形通道起到普通挤压法中挤压筒的作用,当挤压轮旋转时,借助于槽壁上的摩擦力不断地将杆状坯料送入而实现连续挤压。连续挤压时坯料与工具表面的摩擦发热较为显著,因此,对于低熔点金属,如铝及铝合金,不需进行外部加热即可使变形区的温度上升400~500℃而实现热挤压。

无机微_纳米粒子表面包覆改性技术

第30卷 第9期 电子元件与材料 V ol.30 No.92011年9月 ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Sep. 2011 无机微/纳米粒子表面包覆改性技术 肖 勇,吴孟强,袁 颖,庞 翔,陈 黎 (电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川 成都 610054) 摘要: 综述了无机微/纳米粒子表面包覆的形成机理,从有机和无机包覆两个方面阐述了无机微/纳米粒子表面改性技术的研究进展,对偶联剂改性、表面接枝聚合法、机械混合法、球磨法、溶胶–凝胶法等常用的包覆方法一一进行了介绍和举例,并提出了超细无机粒子的包覆改性中存在的几个亟待解决的问题。 关键词: 微/纳米粒子;表面改性;综述;偶联剂 中图分类号: TB383 文献标识码:A 文章编号:1001-2028(2011)09-0066-05 Research on the surface coating technologies of inorganic micro/nano-particles XIAO Yong, WU Mengqiang, YUAN Ying, PANG Xiang, CHEN Li (State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China) Abstract : The surface coating mechanisms of inorganic micro/nano-particles are summarized. The research progresses on the surface modification technologies of micro/nano-particles by the organic and inorganic coating are also elaborated. Some common surface coating methods, such as coupling agent modification, surface grafting polymerization, mechanical hybrid method, ball milling method, sol-gel technology, and so on are illustrated respectively. Meanwhile, some problems needed to be solved concerning encapsulation of inorganic ultrafine particles are raised and discussed. Key words : micro/nano-particles; surface modification; review; coupling agents 近年来,随着材料科技的不断发展,微/纳米粒 子以其特有的性质(比表面积大,表面活性大等)而受到越来越多的关注,但由于受到小尺寸、量子尺寸及表面效应[1-2]的影响,在空气和液体介质中很难得到稳定而不团聚[3]的微/纳米粒子,从而影响了其实际使用效果。二十世纪九十年代中期,国际材料会议提出了一个新的概念——纳米粒子的表面修饰工程,即用化学或物理方法使纳米粒子的表面结构和形貌发生改变,赋予其新的物化性能,以提高微/纳米粒子与其他物质的相容性。其中,表面包覆技术,即在微/纳米粒子表面包裹一层有机物或无机物,作为最通用的表面改性技术,能很好地解决微/纳米粒子稳定性和分散性差的问题[4]。笔者对包覆机理和无机微/纳米粒子的表面包覆改性技术进行了介绍。 1 包覆机理 无机微/纳米粒子的表面包覆是指在无机粒子的表面吸附或包裹另一种或多种物质,形成核-壳复合结构,这个过程实际上是不同物质的复合过程(见图1),目前对其形成机理[5-7]的研究尚不完善,主要有以下几种观点: 图1 表面包覆过程示意图 Fig.1 Schematic of surface coating process 1.1 化学键合理论 基体和包覆剂之间由于化学反应生成化学键, 收稿日期:2011-04-27 通讯作者:吴孟强 作者简介:吴孟强(1970-),男,四川成都人,教授,主要研究微波介质材料与器件,E-mail: mwu@https://www.360docs.net/doc/a64798941.html, ; 肖勇(1985-),男,湖南衡阳人,研究生,主要从事微波复合介质板的研究,E-mail: xiaoyong2350685@https://www.360docs.net/doc/a64798941.html, 。 综 述

铜扁线连续挤压技术

铜扁线连续挤压技术 一、前言 八十年代所出现的连续挤压技术的新颖之处在于将在压力加工中做无用功的摩擦力变为变形的驱动力和加热源,从而成为一种高效节能的加工新技术。目前,铝及铝合金连续挤压技术已在铝型材、电缆护套和铝包钢丝等方面取得了广泛应用。铜连续挤压作为铝连续挤压技术的进一步发展和延伸,一直受到国内外一些学者和研究机构的重视。但由于铜的变形温度高、变形抗力大,使工装模具过早失效成为阻碍其发展的主要障碍。1998年11月在亚洲线缆会议上,国外某公司发表了关于利用连续挤压技术生产铜扁线的文章,展示了连续挤压技术在铜加工方面应用的广阔前景。与此同时,大连铁道学院也在十余年连续挤压技术研究的基础上,攻克了诸如工装材料、模具结构等关键技术,开发出了铜扁线连续挤压技术及成套设备。 二、铜扁线连续挤压工作原理 一根铜杆坯料进入挤压轮轮槽时,在槽壁的摩擦力作用下被曳引到由挤压轮和模腔形成的挤压腔内,由于挡料块阻止了铜杆继续前进,在摩擦力产生的高压和高温作用下,金属通过模口挤出形成铜扁线型材。 坯料可选用上引法生产的无氧铜杆,在表面清洁的条件下,由坯料放线盘放出,经过矫直后直接送入连续挤压机。通过挤压机后挤压成铜扁线产品,但此时温度较高,所以在挤压机的产品出口处有防氧化装置和冷却

系统。最后经由计米、涂油和摆臂等装置由收排线机收卷成盘。 三、特点 采用连续挤压方法生产铜扁线,是对传统拉制工艺的一次变革,其优越性具体表现在如下几个方面: 1.简化了生产工艺,只要一套模具直接成形,生产成本低。 2.由于是热成形,产品不需退火,节能显著。 3.原材料为统一规格地铜杆,备料方便。 4.变换产品仅需更换一只模具,快捷方便,准备周期短,特别适于小批量、多品种生产。 5.可大长度、连续生产,生产效率高。 从所生产的产品质量方面看,特别具有如下优点: 1.由于产品状态为热挤压状态,可获得优良的机械性能与微观组织结构。消除了冷变形对导电率的不良影响,使产品的导电性能得以提高。 2.省去了退火工序,彻底避免了退火过程中的温度不均匀性,可保证产品的性能沿整个长度均匀一致。 3.成形过程为连续热挤压成型,可消除原材料表面的缺陷及机械损伤对产品表面质量的影响,产品表面不会产生传统工艺方法极易出现的起皮、毛刺等现象。而且由于工序简短,也避免了产品在工序间的表面砸碰损伤,从而有力地保证了电磁线的绝缘质量。 4.优选的模具材料和结构可保证产品具有较高的尺寸精度、光洁度和长的使用寿命。

纳米颗粒表面修饰技术研究进展解析

纳米颗粒表面修饰技术研究进展 无机纳米粒子表面修饰技术研究 作者:xx 专业:应用化学 摘要纳米粒子的表面修饰技术是一门新兴学科。 20世纪90年代中期,国际材料会议提出了纳米粒子的表面修饰工程新概念,即用物理或化学方法改变纳米粒子表面的结构和状态,赋予粒子新的机能,并使其物性(如粒度、流动性、电气特性)得到改善,实现人们对纳米粒子表面的控制。无机纳米粒子主要有SiO2、SiN 、Fe3O4 、 CuS、SiO 、ZnO等。这是目前研究最为活跃,在材料改性中具有重大发展潜力的一类纳米改性剂,其改性效果优于蒙脱土和CaCO ,且适用的材料更为广泛,同时也是纳米技术发展的重点之一 关键词表面修饰;纳米颗粒;添加剂;抗磨性能 一、前言 纳米材料是指由极细晶粒组成,特征维度尺寸在纳米量级(1~100nm)的固体材料,其中包括晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值,成为材料科学领域中的研究热点。 目前,纵观世界各国对纳米材料技术的研究主要包括四个方而,即材料制备、微观结构、宏观物性和应用,这四者中,材料制备技术是关键。因为其制备工艺、过程研究与控制对纳米材料的微观结构和宏观物性以及材料的应用具有极其重要的影响。纳米粒子的制备方法很多,按照制备原理可分为物理法和化学法;按照操作方式分为干法和湿法;根据物质的聚集状态不同又可分为固相法、液相法和气相法,等等。 二、Fe3O4磁性纳米粒子表面修饰研究进展 (一)有机小分子修饰磁性纳米粒子 修饰Fe304磁性纳米粒子的有机小分子主要是偶联剂和表面活性剂。对于采用共沉淀法制备的无稳定剂修饰的纳米磁性粒子,可以先将其分散于水中,然后加入有机小分子来修饰,或者在制备Fe304纳米粒子的过程中加入有机小分子。对于亲油性的磁性纳米粒子,可通过修饰剂与稳定剂之间的特殊相互作用或通过配体交换反应来实现纳米粒子的水溶性和生物相容性。 1、偶联剂修饰 用于修饰FeO 纳米粒子的偶联剂主要为硅烷偶联剂。通过硅烷偶联剂处理后可在纳米Fe304表面引入反应性基团,从而为其进一步的功能化提供化学选择性。 Sheng等【1】采用共沉淀法制备了平均粒径为18nm的 Fe304纳米粒子,并用硅烷偶联剂KH570处理,在粒子表面引入了C=C基团,该不饱和双键可进一步与其它不饱和单体发生共聚。谭家驹等【2】采用部分还原一共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子,并用硅烷偶联剂KH550进行了表面处理,经表面修饰后平均粒径约20nm,比饱和磁化强度为65emu/g,表面氨基密度为 0.5~mol/g。该磁性纳米粒子表面可以固定组氨酸,进而再与肝癌抗体发生偶联。 2、表面活性修饰 通过表面活性剂修饰磁性纳米粒子的目的主要有两个: (1)控制纳米粒子大小、形状:表面活性剂分子在溶液中由于亲油亲水基团而产生的胶团构成纳米反应器,通过控制胶团结构和大小,可以得到尺寸、粒子形态可控的纳米微粒。Takami等【3】在癸酸或癸胺存在下通过加热Fe3O4水溶液至200~C,制得了平均粒径分别为25nm

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