納米碳化鈦懸浮體分散特性研究.pdf

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1、第33卷第8期硅酸鹽通報(bào)Vo1．33No．82014年8月BULLETIN0FTHECHINESECERAMICSOCIETYAugust，2014納米碳化鈦懸浮體分散特性研究莫子勇，吳張永，龍威，王嫻，王娟(昆明理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，昆明650500)摘要：本文研究了不同的分散條件對(duì)納米碳化鈦在水基礎(chǔ)液中的分散行為，并采用沉降穩(wěn)定性分析、流變特性分析、透射電鏡分析來(lái)評(píng)價(jià)其分散效果。結(jié)果表明：分散劑及納米碳化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)、分散介質(zhì)類(lèi)型、納米碳化鈦粒徑均會(huì)對(duì)溶液分散穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響；并結(jié)合溶液分散穩(wěn)定性評(píng)價(jià)分析，提出納米碳化鈦在水基礎(chǔ)液中的分散理論。

2、關(guān)鍵詞：納米碳化鈦；粘度；水基礎(chǔ)液；分散穩(wěn)定性、中圖分類(lèi)號(hào)．,064文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—1625(2014)08-2085-04DispersionResearchofNanoTiCSlurryMOZi一了ong，WUZhang一ong，LONGWei．WANGXian。WANGJuan(FacultyofMechanicalandElectricalEngineering，KummngUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Thispaperstudi

3、ednanoTiCdispersionbehaviorinwaterbasedfluidunderdifferentdispersionconditions，makedtheevaluationofdispersioneffectivenessbymeansofsedimentationstabilityanalysis，rheologiealpropertiesanalysis，transmissionelectronanalysis．Theresultsshowthat：themassfractionofdispersant，nanoTiCmas

4、s，dispersionmediumtypes，nanoTiCparticlesizewillhaveaneffectonthestabilityofsolutiondispersion．Incombinationwiththesolutiondispersionstabilityevaluationanalysis，puttingforwardthedispersingtheoryofnanoTiCinWaterbasedfluid．Keywords：nanoTiC；viscosity；waterbasedfluid；dispersionstabi

5、lity1引言納米碳化鈦?zhàn)鳛榧{米材料科學(xué)研究的重點(diǎn)，其表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)異性能可廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、航天領(lǐng)域、冶金礦業(yè)等領(lǐng)域¨。但由于納米碳化鈦高的比表面積、表面能，在制備、后處理和應(yīng)用過(guò)程中極易發(fā)生團(tuán)聚，限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。為了發(fā)揮納米碳化鈦的優(yōu)異性能，通常使其均勻穩(wěn)定分散于介質(zhì)中I3]。因此，提高納米碳化鈦在介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性，是十分必要的。本文通過(guò)往水基礎(chǔ)液中加入分散劑的方法制備水基納米碳化鈦溶液，并分析了分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、分散介質(zhì)類(lèi)型、納米碳化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)及粒徑對(duì)溶液分散穩(wěn)定性的影響，并通過(guò)對(duì)溶液的沉降特性及流變特性進(jìn)行表征_4。、2實(shí)驗(yàn)2．1實(shí)驗(yàn)原

6、料與儀器實(shí)驗(yàn)原料為：分散介質(zhì)水基礎(chǔ)液，為逆滲透膜處理水、去離子水、自來(lái)水(實(shí)驗(yàn)室自制)；分散劑為十二烷基磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉(分析純)；納米碳化鈦顆粒(上海超威納米科技有限公司)?；痦?xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助項(xiàng)目(51165012)作者簡(jiǎn)介：莫子勇(1985一)，男，助理工程師．主要從事流體傳動(dòng)與控制技術(shù)的研究工作通訊作者：吳張永，教授．2086試驗(yàn)與技術(shù)硅酸鹽通報(bào)第33卷實(shí)驗(yàn)儀器為：JH．100數(shù)顯恒溫控速電動(dòng)攪拌器，SNB．1數(shù)字旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，超聲波分散器，廂式反滲透凈水器，透射電子顯微鏡。2．2實(shí)驗(yàn)方法2．2．1溶液的制備將納米碳化鈦顆粒

7、按照需要配比與一定量的分散介質(zhì)、分散劑充分?jǐn)嚢杌旌希谑覝爻暡ㄌ幚?0min。2．2．2溶液穩(wěn)定性分析(1)沉降穩(wěn)定性分析沉降穩(wěn)定性分析是研究納米碳化鈦顆粒在水基礎(chǔ)液中的沉降程度，其測(cè)量方法是取5mL懸浮液倒人刻度試管中并靜置，一段時(shí)間后讀取懸浮液上層清液的體積BmL，則懸浮液沉降穩(wěn)定性評(píng)價(jià)參數(shù)為，其數(shù)值越小表示懸浮液越穩(wěn)定。(2)流變特性分析流變特性分析是研究配置后懸浮液的流動(dòng)特性，其測(cè)量方法是取一定量的懸浮液置于燒杯中，利用SNB一1數(shù)字旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定其粘度。通過(guò)分析懸浮液粘度值大小，研究其分散穩(wěn)定性。(3)透射電鏡分析透射電鏡分析是研究配置后

8、懸浮液納米顆粒的團(tuán)聚程度，其測(cè)量方法取少許中層懸浮液制作玻片，利用透射電子顯微鏡觀察。納米顆粒團(tuán)聚越嚴(yán)重，則