發(fā)布時間：2020-07-22 15:15

【摘要】：本文利用Stober法制備二氧化硅粉體,并討論了陳化時間對產(chǎn)物的影響。利用化學(xué)法在二氧化硅表面負(fù)載了銅粒子,便于觀察其表面雙生羥基的分布。采用兩步法制備了納米粒子含量為1wt%的熔鹽基納米流體,并用掃描電鏡和DSC-TG同步熱分析儀對樣品進(jìn)行表征。對比研究了制備過程中蒸發(fā)溫度和熱處理溫度對產(chǎn)物顯微組織結(jié)構(gòu)和熱學(xué)性能參數(shù)的影響。實驗結(jié)果表明,利用Stober法制備二氧化硅粉體的過程中,陳化時間延長不僅會使產(chǎn)物平均粒徑增大,也會導(dǎo)致產(chǎn)物數(shù)量增多,二氧化硅粒子在液相中的形核和長大過程是同時進(jìn)行的。隨后本文以自制的二氧化硅為原料,采用化學(xué)法在其表面負(fù)載了銅納米粒子,觀察其分布情況,自制的二氧化硅粒子表面有均勻分布的雙生羥基。實驗結(jié)果表明,相同組分的納米流體,蒸發(fā)溫度不同時,產(chǎn)物顯微組織形貌和比熱值均不同。蒸發(fā)溫度為200℃時,所得納米流體中的納米粒子均勻分散在純鹽基體上,純鹽基體晶粒為不規(guī)則塊狀,此時納米流體相比于純鹽基體比熱強(qiáng)化達(dá)25%,效果最佳。隨后本文討論了不同熱處理溫度對產(chǎn)物微觀形貌和熱學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,在純鹽基體熔點以下保溫會使納米粒子團(tuán)聚;在純鹽基體熔點以上保溫對納米粒子分散性影響不大,但純鹽基體晶粒由不規(guī)則塊狀變?yōu)槠瑺睢崽幚砗蟮臉悠繁葻嶂稻陀谖唇?jīng)過熱處理的納米流體。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ127.2;TB383.1
【圖文】：

擾的自由羥基；二是連生羥基，是彼此形成氫鍵的締合羥基；三是雙生羥基，硅逡逑原子上有兩個羥基與其相連，其中，孤立的和雙生的羥基都沒有形成氫鍵。納米逡逑二氧化硅的表面結(jié)構(gòu)如下圖１－１所示，這決定了納米二氧化硅的親水性［１］。另外，逡逑納米Ｓｉ0２容易彼此吸引形成二次結(jié)構(gòu)，主要包括軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚，前者在剪切力逡逑作用下，可以重新分散，但后者則是不可逆的過程，因此在制備和分散的過程中逡逑要避免發(fā)生硬團(tuán)聚現(xiàn)象。逡逑Ｈ邐９邐Ｈ邐0邐Ｈ邐0邐Ｏ邐Ｈ逡逑Ｉ邐．邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐／逡逑邐０邐Ｓｉ邐0邐Ｓｉ邐0邐Ｓｉ邐０邐Ｓｉ邐Ｏ邐Ｓｉ邐Ｏ逡逑—卜小－ｆ邋４—卜—＋４－Ｈ—Ｉ邐逡逑邐Ｓｉ邐Ｏ邋—Ｓｉ邐0邐Ｓｉ邐Ｏ邐Ｓｉ邐0邐0逡逑圖１－１二氧化硅表面羥基種類⑴逡逑Ｉ逡逑

界面熱阻也是材料比熱增加的可能因素：模型ＩＩＩ認(rèn)為比熱的提高與熔鹽液納米粒子間形成的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)，熔鹽液體會在納米粒子表面附著，形成一殊的半固－半液層，其分子間距比普通液態(tài)熔鹽更小，這種致密結(jié)構(gòu)也是比熱的可能原因｜２５１。此外，Ｓｈｉｎ等［２６］向Ｌｉ２Ｃ０３和Ｋ２Ｃ０２的共熔組分中添加ｌ％ｗ米氧化鋁，獲得了比熱提升３０％的納米流體，認(rèn)為這種現(xiàn)象與其形成的納有關(guān)，并提出了新的納米流體混合物的比熱計算公式：逡逑ｑ邋＿＿邋Ｐｎｐｘ（Ｉ＞ｎｐｘＣｐｔｎｐ＋ＰｓＸＣＩ）￥ｘＣｐ．ｓ＇ｆＰｎｓＸ（＾ｎｓｘＣｐ．ｎｓ邐＾邋ｊ邋ｊ邋＾逡逑Ｐ．ｔ邐Ｐｎｐｘｃｔ＞ｎｐ＋Ｐｓｘｃｊ）ｓ＋Ｐｎｓｘ邋中邋ｎｓ逡逑其中，Ｃｐ是比熱，0是體積，ｐ是密度，Ｆ標(biāo)ｔ，ｎｐ，ｓ和ｎｓ分別代表納，納米粒子，純鹽基體和納米結(jié)構(gòu)。因此，納米結(jié)構(gòu)的形成原因就成了解流體比熱強(qiáng)化機(jī)制的關(guān)鍵。Ｓｈｉｎ等進(jìn)一步推斷可能是納米粒子的存在影水中氫氧根的濃度，導(dǎo)致鹽類從水中析出時在納米粒子周圍形成了這種特殊８逡逑

有鹽類再結(jié)晶的過程，但得到的混合物卻有同樣的比熱強(qiáng)化結(jié)果〖２３１。２０１４年，Ｓｈｉｎ逡逑等又提出了新的納米結(jié)構(gòu)生成機(jī)制，認(rèn)為與純鹽基體和納米粒子之間的靜電作用逡逑有關(guān)，如圖１－４所示，不同種類的鹽與納米粒子的靜電作用不同，會在納米粒子逡逑附近形成小的濃度梯度，結(jié)晶形成針狀結(jié)構(gòu)，但這種構(gòu)想尚未得到實驗證實［２８］。逡逑，、０邐＾—邋Ｉｏｎｉｃ邋ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ邐Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ逡逑。：？。：。。？邋？／邐？？邋Ｖ邐？逡逑。l挷�、：寥辶x�？逦。。＋．．逦：．�

本文編號：2765996