微纳米颗粒复合与功能化设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 粉体与颗粒 1

1.1.1 粉与粒的概念 1

1.1.2 粉与粒的关系 1

1.1.3 介观颗粒物性 2

1.2 颗粒的复合设计 3

1.2.1 颗粒复合 3

1.2.2 颗粒复合的要素与应用 4

1.3 复合颗粒的制备 4

1.3.1 化学反应 5

1.3.2 机械力加工 5

1.4 颗粒复合与材料多尺度设计 6

1.4.1 混合与复合的差异 6

1.4.2 应用举例 8

参考文献 9

第2章 微纳米颗粒的理化特性与表面修饰 10

2.1 颗粒的物理性能 10

2.1.1 粒度与粒度分布 10

2.1.2 颗粒的形状 12

2.1.3 颗粒的比表面积 17

2.1.4 颗粒的堆积特性 18

2.1.5 颗粒的电性能 21

2.1.6 颗粒的热性能 25

2.2 颗粒的化学性能 28

2.2.1 颗粒的表面能与表面活性 28

2.2.2 界面的吸附特性 30

2.2.3 表面的润湿性 31

2.2.4 凝聚与分散 32

2.3 微纳米颗粒的表面修饰方法 39

2.3.1 表面有机改性 39

2.3.2 表面无机包覆 39

2.3.3 颗粒整形技术 47

参考文献 47

第3章 无机矿物颗粒表面有机改性技术 51

3.1 概述 51

3.1.1 矿物粉体表面改性的目的和作用 51

3.1.2 研究现状 54

3.1.3 典型的矿物粉体及其应用 58

3.2 表面改性工艺及技术路线 60

3.2.1 颗粒的分散性 60

3.2.2 典型矿物粉体的表面改性 64

3.3 三转子连续改性装置 66

3.3.1 筒体 68

3.3.2 分散、改性部件 68

3.3.3 转子和定子 69

3.3.4 工艺及辅助系统设计 69

3.4 表面改性的性能试验 71

3.4.1 试验条件 71

3.4.2 检测与表征 73

3.4.3 结果与分析 74

3.5 不同改性方法的对比 82

3.5.1 高速混合搅拌机改性试验 82

3.5.2 振动磨改性试验 83

3.5.3 高速冲击式粉体表面改性机性能试验 83

3.5.4 湿法改性试验 84

3.5.5 试验结果分析 85

参考文献 87

第4章 非金属矿物颗粒表面的纳米化修饰 89

4.1 概述 89

4.2 非均匀形核法 92

4.2.1 反应机理 92

4.2.2 原料与辅助材料 94

4.2.3 实验装置 94

4.2.4 制备与表征方法 96

4.3 重质碳酸钙表面的纳米化修饰 97

4.3.1 小型实验系统与影响因素分析 98

4.3.2 中试系统试验 104

4.3.3 性能表征 106

4.3.4 包覆层厚度 111

4.3.5 复合颗粒包覆层与基体结合强度 114

4.3.6 表面纳米化结构的形成过程 118

4.3.7 工业性试验 122

4.4 硅灰石表面的纳米化修饰 131

4.4.1 小型实验系统的影响因素 132

4.4.2 中试系统试验 134

4.4.3 复合硅灰石性能表征 135

4.4.4 包覆层厚度 139

4.4.5 复合颗粒包覆层与基体结合强度 140

4.4.6 表面纳米化修饰过程 144

4.5 白云石表面的纳米化修饰 147

4.5.1 影响因素 148

4.5.2 性能表征 150

4.5.3 包覆层厚度 152

4.5.4 包覆层与基体结合强度 153

4.5.5 体系温度的变化 155

4.6 矿物粉体表面纳米化修饰机理 156

4.6.1 生成物形核机制 156

4.6.2 表面纳米化修饰过程的模拟 157

4.6.3 机理分析的作用 160

参考文献 161

第5章 复合微珠的制备及其性能 167

5.1 微珠填料的特性 167

5.1.1 概述 167

5.1.2 纯化粉煤灰的表面改性 171

5.2 粉煤灰的基本特征 171

5.2.1 粉煤灰的化学组成 171

5.2.2 粉煤灰的结构特征 173

5.2.3 微珠的物理性能 174

5.2.4 粉煤灰的活性 178

5.2.5 微珠作填料的应用 180

5.3 表面修饰技术 185

5.3.1 表面有机化改性 185

5.3.2 表面包覆 186

5.4 复合微珠的制备与性能 187

5.4.1 实验条件 187

5.4.2 复合微珠制备工艺 188

5.4.3 性能与表征 191

5.5 粉煤灰表面改性的机理 222

5.5.1 影响白度的因素 222

5.5.2 反应机理 227

5.5.3 复合粉煤灰微珠界面的结合特征 234

参考文献 239

第6章 球形化金属基复合颗粒的制备与性能表征 250

6.1 概述 250

6.1.1 球形化金属基复合颗粒产生的背景 250

6.1.2 金属基复合粉末的制备方法 251

6.1.3 微细颗粒的形貌处理 256

6.1.4 研究的内容 256

6.2 颗粒复合化系统 258

6.2.1 颗粒复合化系统的组成及工作原理 258

6.2.2 PCS的操作条件 258

6.2.3 PCS的功能及应用 260

6.3 球形Al2O3/Cu复合颗粒的制备 261

6.3.1 原料 262

6.3.2 工艺优化 264

6.3.3 混合粉末的机械分散 265

6.3.4 用PCS实现颗粒复合与球形化 268

6.3.5 MD与PCS组合工艺 273

6.4 SiC/Al复合颗粒的制备 276

6.4.1 原料 277

6.4.2 制备工艺 278

6.4.3 参数优化 278

6.4.4 结果与分析 279

6.5 球形Al2O3/Cu复合颗粒的烧结性能 283

6.5.1 成型与检测 284

6.5.2 结果与分析 284

参考文献 289

第7章 无机聚合物复合粉体的制备 295

7.1 概述 295

7.2 导电复合粉体的制备 298

7.2.1 原料与设备 298

7.2.2 包覆与成型 298

7.3 导电复合粉体的制备实验 299

7.3.1 特导电炭黑包覆超高分子量聚乙烯的形貌 299

7.3.2 乙炔炭黑包覆超高分子量聚乙烯的形貌 302

7.3.3 碳纳米管包覆超高分子量聚乙烯的形貌 304

7.3.4 乙炔炭黑包覆高密度聚乙烯的形貌 308

7.3.5 导电复合材料的渗流阈值 308

7.3.6 导电复合材料的阻温特性 314

7.3.7 导电复合材料切片的形貌 319

7.3.8 工艺的影响 322

7.4 导热型复合粉体 324

7.4.1 研究背景 324

7.4.2 国内外研究现状 325

7.4.3 聚合物基复合材料的导热模型 328

7.4.4 样品的制备与表征 330

7.4.5 性能与分析 333

参考文献 345

第8章 超微细颗粒整形技术 351

8.1 概述 351

8.2 PCS系统在金属粉末整形中的应用 352

8.2.1 钛粉整形 352

8.2.2 铁粉整形 359

8.3 石墨整形 360

8.3.1 锂离子电池石墨质负极材料的发展 362

8.3.2 石墨质负极材料 365

8.3.3 天然石墨微粉整形 366

8.3.4 石墨粉体充放电性能对比 371

8.4 硅微粉的球形化 372

8.4.1 硅微粉球形化的方法 373

8.4.2 球形化硅微粉的特征 374

8.4.3 硅微粉球形化技术对比 374

8.4.4 球形化硅微粉生产工艺 375

参考文献 378

第9章 颗粒表面形貌的分形表征 381

9.1 概述 381

9.1.1 分形 381

9.1.2 颗粒表面形貌与形貌参数 383

9.1.3 形状因子 384

9.2 微细颗粒表面的分维值 387

9.2.1 分形维数 387

9.2.2 分数维与粉体性质的关系 390

9.2.3 微细颗粒边界的分维计算 392

9.2.4 颗粒截面约定分维计算 399

9.3 颗粒表面微观形貌的分形模拟 400

9.3.1 利用发生器方法模拟Al(OH)3颗粒轮廓 401

9.3.2 利用Julia集合模拟Al(OH)3颗粒轮廓 403

参考文献 403

第10章 复合粉体的填充特性 405

10.1 概述 405

10.2 复合碳酸钙的填充性能 407

10.2.1 实验 407

10.2.2 力学性能测试与分析 407

10.2.3 PP／碳酸钙复合材料断口形貌 409

10.2.4 PP／碳酸钙复合材料结构分析 410

10.3 复合硅灰石的填充性能 411

10.3.1 复合硅灰石粉体填料 411

10.3.2 PP／硅灰石复合材料的性能 413

10.3.3 复合矿物粉体的增韧增强机理 418

10.4 复合粉煤灰微珠的填充性能 420

10.4.1 粉煤灰作填料的特点 420

10.4.2 PP／粉煤灰复合材料的力学性能 422

10.4.3 增韧机理 426

10.5 复合碳酸钙在涂料中的应用 427

10.5.1 概述 427

10.5.2 吸油量 428

10.5.3 沉降性能（悬浮性能） 429

10.5.4 分散性能 430

10.5.5 涂料的制备与性能 431

10.6 钛白粉复合碳酸钙在涂料中的应用 433

10.7 木塑复合发泡材料的制备与性能 434

10.7.1 概述 434

10.7.2 国内外研究现状 435

10.7.3 实验设计与过程 437

10.7.4 结果与分析 441

参考文献 449

索引 452