纳米碳化钛悬浮体分散特性研究.pdf

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1、第33卷第8期硅酸盐通报Vo1．33No．82014年8月BULLETIN0FTHECHINESECERAMICSOCIETYAugust，2014纳米碳化钛悬浮体分散特性研究莫子勇，吴张永，龙威，王娴，王娟(昆明理工大学机电工程学院，昆明650500)摘要：本文研究了不同的分散条件对纳米碳化钛在水基础液中的分散行为，并采用沉降稳定性分析、流变特性分析、透射电镜分析来评价其分散效果。结果表明：分散剂及纳米碳化钛质量分数、分散介质类型、纳米碳化钛粒径均会对溶液分散稳定性产生一定的影响；并结合溶液分散稳定性评价分析，提出纳米碳化钛在水基础液中的分散理论。

2、关键词：纳米碳化钛；粘度；水基础液；分散稳定性、中图分类号．,064文献标识码：A文章编号：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引言纳米碳化钛作为纳米材料科学研究的重点，其表现出来的优异性能可广泛应用于机械加工、航天领域、冶金矿业等领域¨。但由于纳米碳化钛高的比表面积、表面能，在制备、后处理和应用过程中极易发生团聚，限制了它的进一步应用。为了发挥纳米碳化钛的优异性能，通常使其均匀稳定分散于介质中I3]。因此，提高纳米碳化钛在介质中的分散稳定性，是十分必要的。本文通过往水基础液中加入分散剂的方法制备水基纳米碳化钛溶液，并分析了分散剂质量分数、分散介质类型、纳米碳化钛质量分数及粒径对溶液分散稳定性的影响，并通过对溶液的沉降特性及流变特性进行表征_4。、2实验2．1实验原

6、料与仪器实验原料为：分散介质水基础液，为逆渗透膜处理水、去离子水、自来水(实验室自制)；分散剂为十二烷基磺酸钠、羧甲基纤维素钠(分析纯)；纳米碳化钛颗粒(上海超威纳米科技有限公司)。基金项目：国家自然科学基金项目资助项目(51165012)作者简介：莫子勇(1985一)，男，助理工程师．主要从事流体传动与控制技术的研究工作通讯作者：吴张永，教授．2086试验与技术硅酸盐通报第33卷实验仪器为：JH．100数显恒温控速电动搅拌器，SNB．1数字旋转粘度计，超声波分散器，厢式反渗透净水器，透射电子显微镜。2．2实验方法2．2．1溶液的制备将纳米碳化钛颗粒

7、按照需要配比与一定量的分散介质、分散剂充分搅拌混合，在室温超声波处理10min。2．2．2溶液稳定性分析(1)沉降稳定性分析沉降稳定性分析是研究纳米碳化钛颗粒在水基础液中的沉降程度，其测量方法是取5mL悬浮液倒人刻度试管中并静置，一段时间后读取悬浮液上层清液的体积BmL，则悬浮液沉降稳定性评价参数为，其数值越小表示悬浮液越稳定。(2)流变特性分析流变特性分析是研究配置后悬浮液的流动特性，其测量方法是取一定量的悬浮液置于烧杯中，利用SNB一1数字旋转粘度计测定其粘度。通过分析悬浮液粘度值大小，研究其分散稳定性。(3)透射电镜分析透射电镜分析是研究配置后

8、悬浮液纳米颗粒的团聚程度，其测量方法取少许中层悬浮液制作玻片，利用透射电子显微镜观察。纳米颗粒团聚越严重，则