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硅材料范文1
【關鍵詞】鈦硅材料；結構；性能分析；合成步驟
1 鈦硅材料介紹
有機無機雜化材料有機聚合物與無機聚合物之間的一種新型復合材料（又名OIHMs）。OIHMs可以在分子水平上控制材料的結構，不僅使材料的性能產生豐富的變化，也通過有機與無機組分兩相間存在的強作用力（共價Si-C鍵、范德華力、氫鍵、親水疏水平衡）形成具有一定穩定性的納米復合材料。OIHMs材料兼具有機和無機材料的特性，實現了有機聚合物與無機聚合物的性能互補和優化，在染料、光學、膜材料、催化和生物等許多領域具有廣闊的應用前景。由于無機氧化物骨架和有機基團易于調變的性能，加上其優異的結構特性與巨大的應用前景，OIHMs材料受到了越來越多的研究者的關注。
以有機單硅烷為硅源，鈦酸四丁酯為鈦源，合成得到一種新型的有機無機雜化的層狀鈦硅材料，并對這種層狀鈦硅材料的結構特點和合成進行詳細的分析。
2 鈦硅材料的結構介紹
2.1 鈦硅材料的結構特點
首先對層狀方英石晶面結構進行衍生來構建不含鈦原子的層狀材料的晶胞結構，隨后將Z軸方向的Si-0-Si鍵斷開，并以兩個苯環基團來取代氧原子的位置（一層一個苯環基團），這樣得到由兩個有機層和一個無機氧化硅層組成的層狀結構，單個晶胞含有兩個層狀結構單元，分子式可以寫為Si406C24H20 ，-對于含有鈦原子的層狀結構材料，將一個晶胞的a-軸和b-軸擴大兩倍，構建了 一個四倍大的晶胞；之后，用一個Ti-0基團替換晶胞中的一個Si-Ph基團，得到有機無機雜化的層狀鈦硅材料的晶胞結構，晶胞的分子式為Si15025C90H75Ti。
2.2 鈦硅材料鈦原子存在形式
在鈦硅材料中分布的Si元素，C元素，Ti元素都均勻分布，且三種元素的分布密度都相似。這直接說明，材料中鈦原子在鈦硅材料中是高度分散的，并沒有團聚的現象。此外，C元素分布和Si元素分布幾乎重合，也印證了，每個桂原子上都連接有一個碳原子；苯環基團以Si-C鍵的形式與Si原子同時存在，并嫁接在材料的骨架上。
3 鈦硅材料的性能分析
3.1 有機單硅烷種類對鈦硅材料熱穩定性的影響
以苯基三甲氧基硅焼合成的OTS-C6H5材料的熱穩定性要高于其它有機單硅烷制備的OTS-X材料的熱穩定性，其失重起始溫度為500°C，但是，在400～500°C的范圍內有一緩慢失重。在100～600°C的溫度范圍內，失重為55%，理論計算失重為51.3%，兩者相差約4%；這可能是由于材料中無機氧化硅骨架縮聚時產生的。
對于烷基基團上有氣原子取代的OTS-X材料，如OTS-C6F5材料、OTS-C10H4F17材料和OTS-C3H4F3材料，失重的起始溫度分別為340 °C、300°C和250°C，其熱穩定性比OTS-QHs材料差。值得注意的是其實際失重與理論計算的結果相差比較大，如四氧全氟癸基三甲氧基硅烷制備的OTS-C10H4F17材料的實際失重達到了 97%，而理論計算的失重只有86.5%；含3，3，3-三氟丙基的OTS-C3H4F3材料的實際失重達到了85%，其理論計算的失重為56.7%；這些失重都發生在失重起始溫度（有機基團分解溫度）之后。我們認為理論失重與實際失重的差別主要來自兩個原因：（1）氧化硅骨架縮聚時產生的失重；（2）有機單硅烷中的氟原子與材料的氧化硅骨架相互作用，可能生成Si-Fx物種，導致材料中氧化硅骨架的流失。
使用苯基三甲氧基硅燒制備的有機無機雜化鈦硅材料的熱穩定性最好，可以穩定在400～500°C，而其他有機單硅烷制備的材料，其熱穩定性較差，直接限制了其進一步的研究與應用。在之后的研究中，采用苯基三甲氧基硅烷作為有機無機雜化鈦硅材料合成的硅源。
3.2 鈦硅材料疏水性分析
鈦硅材料與水的接觸角達到了 153°，超過了150°，這說明，鈦硅材料具有超疏水的性質。一方面，鈦硅材料中每個桂原子上都嫁接有一個苯環基團（苯環基團與Si的摩爾比例達到1：1），苯環基團的含量非常高；另一方面，鈦硅材料的無機氧化桂骨架縮聚程度達到90%以上（29Si-NMR表征結果），Si-OH缺陷非常少。這兩個因素，使得鈦硅材料具有超疏水的性質。
當只使用正桂酸乙酯為桂源時，鈦硅-0材料的接觸角為0°，說明鈦硅-0材料是完全親水性的。當PTMS的摩爾百分含量為25%時，鈦硅-25材料的接觸角為32、當PTMS的摩爾百分含量達到50%，鈦硅-50材料的接觸角為136.5°，鈦硅-50材料具有一定的疏水性。而使用PTMS為桂源時，鈦硅-100材料的接觸角為153°，已經達到了超疏水的范圍（超過150°）。這些結果說明，鈦硅材料的疏水性來自于骨架上的苯環基團，苯環基團的含量增加，會提高鈦硅材料的疏水性。
3.3 鈦硅材料的催化性分析
鈦硅材料的疏水性強，催化活性得到了很大的提高，環氧環己烷選擇性、H2O2利用率都更高。鈦硅材料在甲醇溶刻中的催化活性要高于在乙腈溶劑中的催化活性，也間接證明了 鈦硅材料是一個疏水性的材料。
考察鈦硅材料在環己煉環氧化反應中的回收循環利用性能實驗分析表明， 鈦硅材料在第一次的催化反應中，環己煉轉化率為99%，環氧環己烷選擇性為99%，H2O2利用率為76%。當經過四次的回收循環實驗之后，催化效果僅稍有降低，環己稀轉化率為93%，環氧環己烷選擇性為93%，H2O2利用率為68%。這說明，鈦硅材料是一個穩定的，可以循環回收利用的餘烴環氧化催化材料。
4 鈦硅材料的合成
具體合成步驟：將10mmol的苯基三甲氧基硅烷（PTMS），0.7_ol的鈦酸正丁醋（TB〇T）， 12mmol的質量分數為36～38%的濃鹽酸（HC1），和40 mmol的冰醋酸（HAc）依次加入30ml乙醇溶液中，控制合成母液中前驅體的摩爾比例為PTMS：TBOT：HC1：HAc：EtOH：H2O=1： 0.07：1.2：4：53：4.1。上述溶液在室溫25°C的條件下攪拌2h。攬拌完成后，將所得到的乙醇混合溶液倒入直徑為125 mm的培養皿中，在30～40°C的下均勻揮發以除去乙醇溶劑。待乙醇完全揮發去除后，于65°C烘箱內放置24h，再在250°C的馬弗爐內老化6h后，將所得固體研磨成粉末，即為超疏水性有機無機雜化的層狀鈦硅材料鈦硅。鈦硅材料合成流程圖如下：
5 總結
由于鈦硅材料是有機無機雜化材料，是一種新型復合材料。在染料、光學、膜材料、催化和生物等許多領域具有廣闊的應用前景，因此，它的研究具有重要意義。
參考文獻：
[1]楊啟華，劉健，鐘華，王培遠.介孔桂基有機無機雜化材料的研究進展.無機材料學報，2009（4）.
硅材料范文2
說起劉勇，可謂是江南有機硅廠合成車間的大名鼎鼎的“偏執狂”，對待工作，凡事總是愛較真，喜歡一盯到底。
自他擔任合成設備員以來，他這股“愛較真”的勁兒更是在日常工作中展現的淋漓盡致。堅持每天進入車間生產一線，檢查和了解各種設備的運行情況；堅持定期對壓力容器、行車、儲罐和安全閥等主要設備及安全附件進行檢查，完善關的各種管理記錄及臺賬；堅持發現設備問題立即整改，絕不帶病運行……正是他這種嚴謹的工作態度，有效保證了車間設備的安全運行。
在30萬噸有機硅項目建設過程中，劉勇在做好老裝置設備日常管理的同時，還肩負著新項目合成裝置設備的驗收工作。2020年9月10日，劉勇發現試車過程中合成加熱爐盤管有泄漏現象。加熱爐作為合成開車關鍵設備，出現故障勢必會影響整個合成試車的進度。劉勇立即聯系加熱爐廠家——雙陽鍋爐廠技術人員進行維修，而廠家技術人員答復維修約需要15天的時間。
“15天，這哪行？”為保證試車的進度，劉勇那股較真的脾氣又上來了。他工作服都沒來的及換，就立刻出差至江蘇沭陽雙陽鍋爐廠，連續一周緊盯著廠家技術人員，共同商討和制定維修方案。出差回來后，又日夜加班，在現場盯著加熱爐的維修進度，終于在10天內完成加熱爐的維修工作，保證了合成在時間節點順利開車。
硅材料范文3
【關鍵詞】鋰離子電池；負極材料；硅/碳復合材料；高溫熱解；水熱
當今社會，信息、能源和新材料在全球范圍內成為重要的發展方向和支柱產業。在社會不斷進步的同時，能源和環境問題已成為可持續發展的關鍵。伴隨著全球逐漸減少的不可再生能源和日益嚴峻的環境問題，新能源的開發和應用刻不容緩?；瘜W電源具有能量轉換效率高、能量密度高、無噪聲污染、可隨意組合，隨意移動等特點[1-3]。隨著電子和信息產業的快速發展，移動通訊、數字處理機、便攜式計算機得到了廣泛應用，空間技術的發展和國防裝備的需求以及電動汽車的研制和開發對化學電源特別是高能二次電池的需求迅速增長[4-11]。
目前使用的二次電池主要有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池。由于鋰離子電池具有開路電壓高、能量密度大、使用壽命長、無記憶效應、無污染以及自放電率小等優點[12,13]，其應用越來越廣泛。
鋰離子電池負極材料方面，石墨類碳材料由于其良好的循環穩定性，理想的充放電平臺和目前最高的性價比，仍是未來一段時間內鋰離子電池的首選負極材料。但是碳材料的充放電比容量較低，體積比容量更是沒有優勢，難以滿足電動車及混合電動車對電池高容量化的要求。因此開發具有高比容量、高充放電效率、長循環壽命的新型鋰離子電池負極材料極具迫切性。
硅基材料因具有最高的理論嵌鋰容量(4200mAh/g，遠高于目前其它所有的負極材料)而越來越受矚目。硅基材料在高程度脫嵌鋰條件下，存在嚴重的體積效應，造成電極的循環穩定性大幅度下降。針對硅的體積效率，將硅與具有彈性且性能穩定的載體復合，緩沖硅的體積變化，將是提高硅類材料穩定性的有效途徑。已經成功應用于鋰離子電池的碳類材料具有相對彈性的結構，是良好的鋰離子和電子導體，本身具有一定的嵌鋰容量，其嵌脫鋰體積變化小，循環穩定性好。如果將碳與硅能實現有效的復合，碳就能緩沖硅嵌脫鋰時的體積變化，使整體電極的體積變化控制在合理的范圍內，在保持硅高容量的同時，提高其循環穩定性。
本文以分析純葡萄糖C6H12O6.H2O, 碳黑(乙炔黑), 無定形硅Si等為反應原料, 用水熱法和高溫熱解法制備硅/碳復合材料; 通過添加不同的添加劑和改良合成條件來控制顆粒的形貌、粒度及其分布，使其達到優異的電化學性能; 將不同的硅/碳復合材料組裝成紐扣電池, 并對不同硅/碳復合材料的電化學性能進行系統研究。
1.實驗部分
1.1實驗儀器
電熱恒溫干燥箱DHG-9202（上海三發科學儀器有限公司）；超聲波清洗器KQ-250B（昆山市超聲儀器有限公司）；分析天平AUY120（島津有限公司）；磁力加熱攪拌器（江蘇金華儀器廠）; 全纖維真空高溫管式爐GWG-1/1600型（東南大學自動化儀表研究所）。
掃描電子顯微鏡采用日本Hitachi公司S-3400N II型號電鏡; 藍電電池測試系統采用LAND深圳市六維科技有限公司SZLAND CT2001C。
1.2實驗材料
無定形硅Si（南京冠業化工有限公司）；葡萄糖C6H12O6.H2O（國藥集團化學試劑有限公司）；乙炔黑（阿法埃莎天津化學有限公司）；乙二醇（上海試劑赫維化工有限公司）；羧甲基纖維素CMC（上海晶純試劑有限公司）。
1.3實驗方法
1.3.1硅/碳復合材料(一)的制備
將無定形硅和葡萄糖(分析純)按1:10的質量比分別溶于一定量的去離子水中，超聲振蕩2h。機械攪拌后，將無定形硅和葡萄糖溶液混合均勻后，于體積為30ml的反應釜中，置于電熱恒溫干燥箱內,180度恒溫條件下水熱反應15h以上。將水熱反應后的無定形硅/葡萄糖樣品中的溶劑進行蒸發，直到溶劑完全揮發。再將樣品移入管式爐中，在N2氣保護下,于650度恒溫條件下，保溫6h以上，自然冷卻至室溫。其中，N2氣流速為300ml/min，升溫速率為5度/min。將燒結后的產物用手研磨成粉末。得到的硅/碳復合材料標為(一)樣品。
1.3.2硅/碳復合材料(二)的制備
將無定形硅和乙炔黑按2:1的質量比分別放入丙三醇溶液，超聲分散一定時間(2h以上)后，機械攪拌直至溶液成粘稠狀，然后將無定形硅和乙炔黑的丙三醇溶液混合均勻。將混合均勻的無定形硅/乙炔黑丙三醇溶液于體積為30ml的反應釜中，置于電熱恒溫干燥箱,180度恒溫條件下水熱反應15h以上。將水熱反應后的無定形硅/乙炔黑樣品中的丙三醇溶劑進行蒸發，直到丙三醇溶劑完全揮發后，將水熱反應后的產物用手研磨成粉末。得到的硅/碳復合材料標為(二)樣品。
硅材料范文4
關鍵詞：氧化鋅 硅藻硅質殼 納米材料 光致發光
中圖分類號：TB34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0005-04
硅藻（diatom）是一類單細胞真核浮游植物，生產了40%～45%的海洋初級生產力[1]和20%～25%的世界初級生產力[2]，現存200多個屬、超過105個物種[3]。硅藻具有因種而異的剛性細胞壁結構，稱為硅質殼（frustule），其在納米至微米尺度上表現出的規律性和重現性，使得硅質殼具有了非常好的韌性、傳輸率和高比表面積等性質。
硅藻硅質殼納米材料因其奇特、復雜的結構而具有應用價值[4～6]，但硅質殼固有的氧化硅（silica）組成限制了其應用范圍，因此，在維持硅藻硅質殼三維納米結構的形態、結構不發生改變的情況下，將其主要成分二氧化硅轉化為其他的具有應用前景的材料成分成為了關鍵的一步。目前，在硅藻硅質殼的化學修飾方面已有大量的研究，主要集中在生物光電子、生物礦化、微流體、藥物載體、生物傳感器等領域[7～15]。從報道中來看，所得新納米材料的種類和方法仍有很大的研究空間。
納米氧化鋅作為一種新型多功能無機材料，物理化學性質穩定，氧化活性高且廉價易得。納米級ZnO具有表面效應、量子尺寸效應和小尺寸效應等，與普通ZnO相比，表現出許多特殊的性質[16～18]，特別是納米ZnO由于寬的帶隙和豐富的缺陷能級，在受到外界激發時，能發射出從紫外到可見光范圍的許多不同波長的熒光。
在這里，我們建立基于硅藻硅質殼結構的納米材料合成新方法，以硅藻硅質殼為模板，建立配位反應-沉淀反應多重平衡合成法，可控合成三維結構的氧化鋅納米材料，并探討其光學性能。
1 實驗部分
1.1 主要實驗儀器與試劑材料
主要實驗儀器：JSM-6700F冷場發射掃描電子顯微鏡（JEOL，Japan）；JEM-2100透射電子顯微鏡（200 kV）（JEOL，Japan）；Nicolet 380 FT-IR傅立葉變換紅外光譜儀（Thermo Fisher Scientific America，USA）；F-4600熒光分光光度計（Hitachi，Japan）；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫療器械廠）；箱式電阻爐SX25-12（龍口市電爐制造廠）。
主要試劑材料：六水合硝酸鋅（AR）；碳酸銨（AR）；30%過氧化氫（AR）；無水乙醇（AR）；氨水（AR）；硫酸（AR）；鹽酸（AR）。
F/2營養液：根據F/2營養液配方，依次取氮、磷、硅、微量元素儲備液1 ml，維生素儲備液0.5 ml，加入1 L的過濾滅菌海水中，即得F/2營養液。
實驗所用的圓篩藻（Coscinodiscus sp.）由中國海洋大學海洋污染生態化學實驗室的藻種室提供。
1.2 硅藻的培養及硅質殼結構的提取
硅藻的培養：在光照培養箱內采用實驗室單種一次培養法培養。具體培養條件為：將圓篩藻（Coscinodiscus sp.）接入新鮮的培養液中，在溫度20 ℃±1 ℃，明暗周期12 h白/12 h黑，光源為白色日光燈，光照強度約為4000Lux的環境中培養。每日搖動2～3次，藻種生長到指數生長期后重新接種，如此反復2～3次，此時藻種狀態良好，用于實驗。
硅質殼的提?。簩A篩藻液在低速大容量離心機中以3000 r·min-1的速度離心得到圓篩藻余液，加入30wt%過氧化氫和2 mol·L-1的鹽酸，在暗處放置反應48 h，分別用二次水和無水乙醇洗滌兩次，離心，置于真空干燥箱在130 ℃下干燥3 h。
1.3 硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的模板合成—— 配位反應-沉淀反應多重平衡合成法
配制溶液：配制0.2 mol·L-1的Zn（NO3）2溶液和1 mol·L-1的（NH4）2CO3溶液。
準確稱取硅質殼材料0.024 g，加入30 ml蒸餾水中，充分攪拌直至硅質殼材料分散均勻。加入0.2 mol·L-1Zn（NO3）2溶液2.00 ml，緩慢滴加1 mol·L-1的（NH4）2CO3溶液。加入一定量的氨水，直至產生的沉淀剛好消失為止。將燒杯置于80 ℃恒溫水浴中，固定中速攪拌，進行水解反應。將反應液轉移至抽濾漏斗中分離，并分別用蒸餾水和無水乙醇各洗滌所得沉淀兩次，得到前驅體。將前驅體置入箱式電阻爐中，升溫至450 ℃，保溫4 h，得到硅質殼結構氧化鋅納米材料。
1.4 硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的表征
1.4.1 掃描電子顯微鏡分析
取定量硅質殼材料、硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料進行冷場發射掃描電子顯微鏡分析，考察材料的表面形貌。
1.4.2 透射電子顯微鏡及自帶能譜儀分析
取定量硅質殼材料、硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料進行透射電子顯微鏡及自帶能譜儀分析，考察材料的表面形貌與元素分布情況。
1.4.3 傅立葉變換紅外光譜儀分析
取定量硅質殼材料、硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料進行傅立葉變換紅外光譜儀分析，考察材料的組成。
1.5 圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的發光性能實驗
以相同方法制得不含硅質殼的氧化鋅材料。
取定量硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料、不含硅藻硅質殼的氧化鋅材料放入F-4600熒光光譜儀的固體支架中，將數據模式選為Luminescence，狹縫寬度選為5.0 nm，固定激發波長為300.0，掃描發射光譜。
2 實驗結果與討論
2.1 硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的電鏡分析
如圖1所示，一系列電子顯微鏡對比圖片表明了氧化鋅在圓篩藻硅質殼表面的分布情況。圓篩藻硅質殼殼面的平均直徑約為90 m（圖1-a），其表面呈現出一種三維納米蜂窩狀多級孔結構（圖1-b～1-e）。其中，孔較大的一級微孔平均直徑約1.2 m（圖1-b～1-d）；孔徑相對較小的一級結構其平均直徑大約為150～200 nm（圖1-c）；從透射電鏡圖片上孔徑最小的一級結構的輪廓，可判斷出其微孔的平均直徑約為70～80 nm（圖1-e）。通過配位反應-沉淀反應多重平衡合成法合成前驅體得到了均勻的硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料（圖1-f），殼面的ZnO納米粒子呈針狀有序排布，平均長度200 nm（圖1-g）。透射電子顯微鏡圖片（圖1-h～1-k）給出了氧化鋅在圓篩藻硅質殼結構的各級微孔中的分布情況。在圓篩藻硅質殼殼面的二級微孔結構中，氧化鋅納米粒子顆粒的平均直徑可達到約為5 nm（圖1-j）。
2.2 硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的能譜分析
圖2給出了圓篩藻硅質殼結構與硅質殼氧化鋅納米材料的能譜分析結果的對比圖，其中銅元素的能譜峰來自測試用的能譜儀放置樣品的銅網支架。從對比圖中可以看出，圓篩藻硅質殼結構的主要元素組成為硅和氧，而圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料中硅和鋅的原子百分比例約為2.23∶1。
2.3 硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的紅外光譜分析
如圖3所示，圓篩藻硅質殼結構及圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的紅外光譜對比圖清楚的顯示了模板反應前后材料在結構組成上的改變。對于硅質殼結構本身的特征峰來說，470～806 cm-1處為硅質殼結構中Si-O-Si基團的彎曲振動吸收峰，1095 cm-1處為Si-O-Si基團的伸縮振動吸收峰。3000～3750 cm-1處的寬吸收峰為O-H基團的伸縮振動吸收峰，在這里是既包括硅質殼結構表面吸附的水、表面結晶水中的羥基的伸縮振動吸收峰，也包括H-O-Si基團中的羥基的伸縮振動吸收峰。從紅外譜圖中Si-O-Si基團和Si-OH基團的紅外吸收峰的強度來看，圓篩藻硅質殼表面的Si-O-Si基團在數量上占有優勢，是圓篩藻硅質殼結構表面所具有的主要的基團。而圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的紅外光譜則顯示Si-O-Si基團和Si-OH基團的幾處紅外吸收峰都有了一定程度上的減弱，表明氧化鋅在圓篩藻硅質殼表面可能與Si-O-Si基團以及Si-OH基團發生了化學反應。
2.4 硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的發光性能與比較分析
圖4所給出的是圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料與同一條件合成的不含圓篩藻硅質殼結構的氧化鋅材料在300.0 nm的激發波長下的光致發光光譜對比圖。從對比圖中可以看出，以上圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料與同一條件合成的不含圓篩藻硅質殼結構的氧化鋅材料在400～550 nm的發射光范圍內的藍綠可見光區均有寬而強的發射峰，但是圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料的發射光強度比同一條件合成的不含圓篩藻硅質殼結構的氧化鋅材料的發射光強度要高出14.55%。
3 結論
（1）建立了利用溶液配位反應-沉淀反應多重平衡合成前驅體的方法，成功合成了硅質殼結構氧化鋅納米材料，電子顯微鏡表征的結果表明氧化鋅在圓篩藻硅質殼表面均勻附著，殼面上的氧化鋅納米針狀物平均長度200 nm，多級微孔結構內的氧化鋅納米粒子平均直徑5 nm，能譜分析結果表明，圓篩藻硅質殼結構氧化鋅納米材料中硅和鋅的原子比約為2.23∶1，紅外光譜分析結果表明，氧化鋅與圓篩藻硅質殼表面的部分Si-O-Si和Si-OH特征基團發生化學反應。
（2）對比相同條件下制備的不含硅藻硅質殼的氧化鋅材料，對硅藻硅質殼結構氧化鋅納米材料進行了發光性能的分析和比較研究，結果表明經硅藻硅質殼模板合成后的氧化鋅材料在光致發光性能上提高了14.55%。
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硅材料范文5
關鍵詞：航空領域；硅橡膠材料；既有研究；突出要義；探究路徑
不置可否，航空裝備的發展需要先進材料技術的保駕護航，航空材料的關鍵性不容小覷。尤其是硅橡膠材料作為相對重要的航空橡膠材料，其屬于典型性的半無機半有機機構，一方面具有有機高分子柔順的特性，另一方面還具備無機高分子耐熱屬性，在國防尖端領域得到廣泛研究和應用，因此，對航空硅橡膠材料的探究勢在必行。
1 航空硅橡膠材料在阻尼減振、導電以及高低溫密封等方面應用現狀
1.1 阻尼性能情況淺析
在諸多飛行器速度提升以及大功率發動機的應用，所顯露出的航空振動與噪聲問題逐漸嚴重。毫無疑問，航空設備是否達到先進性要求的標準之一就是減振和降噪技術水平。而當前硅橡膠因為能夠在高低溫環境中保持相對穩定的力學性能以及化率小的模量，自然而然成為航空硅橡膠發揮阻尼性能的首選。鑒于硅橡膠損耗因子僅為0.06-0.1，能發揮的阻尼性能不盡如人意，減振效果并不突出，但是由于硅橡膠的組成體系中有著眾多活性基因，相關研究進程中發現可以通過改性來提升硅橡膠的阻尼性能。利用生膠結構改性、互穿網絡結構改性以及聚合物共混改性、添加阻尼試劑等方法來有效提升航空硅橡膠材料的阻尼性能的發揮效果。
1.2 明晰導電性能現狀
近些年來航空飛行器的更新換代以及相關電子技術的飛速發展背景下，電磁干擾現象日益嚴峻，倘若不對電磁信號加以屏蔽，必將對航空飛行器正常運轉產生影響，嚴重的還會泄露通訊秘密。由是，航空飛行器有關電子裝置需要利用導電橡膠進行有效隔離，繼而催生航空領域中高導電橡膠的運用。當下，硅橡膠中添加了導電填料，進而可以支撐高導電的硅膠材料，強化硅橡膠的導電性能主要是三大類導電填料發揮著作用，毋庸置疑導電硅橡膠的導電性能以及采用的導電填料的結構特點至為重要。
1.3 高低溫性能的發展現狀
由于隨著當代航空科學技術日新月異的進步，航空硅橡膠材料的高溫屬性難以實現一些相對苛刻的要求，提升硅橡膠耐高溫性能是航空硅橡膠材料的研究熱點所在。當下硅橡膠的耐高溫性能深受兩大因素制約：一是高溫環境下有機側基極易發生熱氧老化情況，從而致使硅橡膠也熱老化；二是高溫環境下主鏈產生斷裂和重排的硅氧鍵，也會帶來硅橡膠熱老化的結果。由此可見，現下航空硅橡膠材料的耐高溫性能并沒有達到一定的高度。另一方面，硅橡膠材料的耐低溫性能也不容樂觀，特別是當航空器航行達到一定高度時，飛機處于低溫影響區對應的空氣密封性弱以及阻尼減振材料難以發揮作用，對于硅橡膠耐低溫性能的要求愈發嚴苛，橡膠材料耐低溫性能同轉變溫度息息相關，隨著周圍溫度降低，硅橡膠材料便會變硬，繼而喪失橡膠材料既有的彈性，最終失去使用價值。目前航空硅橡膠材料在高低溫性能方面的效果不盡如人意，還有待進一步改善。
2 探究航空硅橡膠材料的新研究方向
2.1 向高導電硅橡膠邁進
為了更好地規避各個電子設備之間的電磁干擾風險，高導電航空硅橡膠成為航空領域的新研究與應用方向。航空領域常用的高導電型硅橡膠材料主要是以氟硅橡膠、苯基硅橡膠作基膠，主要用鍍銀材料亦或是銀粉為航空導電材料，其基本性能中EC系列主要是指導電苯基硅橡膠，而EF系列則是導電氟硅橡膠材料。這兩類航空導電材料都具有一定優異導電性能以及耐高低溫抗老化的性能，目前航空行業已經廣泛的研究這些方面，并將其應用于航空儀器設備與航空電子系統的密封環節中。
2.2 阻尼硅橡膠的發展進程
當下國內航材院SE20XX系列所運用的阻尼硅橡膠材料具有顯著的高性能：阻尼性能強、耐候性好、高低溫環境的適應性好的特點。這些系列硅橡膠材料憑借它的成型減振器形成三項等剛度的結構，將其使用溫度范圍嚴格控制在（-55～80℃），由此使得阻尼硅橡膠的性能保持穩定，相對應減振效率達到95%以上，繼而推動使用壽命可達1000個飛行小時以上。目前已經廣泛應用于大載荷航空相機減振器、航空儀表減振器、壓縮機、發動機以及航空電路板用減振器等航空設備的降噪減振方面。在近十余年的硅橡膠阻尼材料研制過程中取得了不錯的進展，所研制的寬溫寬頻高阻尼材料通常能維持阻尼系數β≥0.3的特性，與此同時，在對橡膠材料進行溫度和頻度、動態位移的掃描后，得到了ZN-33阻尼材料的附模量以及損耗因子等相關變化規律，這對于航空硅橡膠材料的研究發展具有深遠意義。特別是伴隨著航空產品以及電子設備集成化的迅猛發展，功率和發熱量也愈來愈大，導熱性阻尼材料也成為了熱門研究方
向。
2.3 航空絕緣硅橡膠的嘗試
絕緣硅橡膠憑借其獨有的憎水性以及憎水遷移性被用于航空高壓絕緣防污閃材料，然而不可忽視的是，這種硅橡膠材料仍然存在附著力差、阻燃性差以及強度不夠的缺陷。為了更好地提高絕緣硅橡膠防污閃的效果，目前國內外都在開展相關領域的研究，具體來說囊括了以下幾個方面：一是通過納米粉體改善硅橡膠的絕緣性能；二是強化阻燃、耐漏電起痕性能；三是在航空產品的涂層自恢復和耐老化上多做文章。
3 結束語
一言以蔽之，經過多年發展，航空硅橡膠材料形成了較完整的材料體系和相對過硬的技術基礎，囊括了四大膠種以及百多個系列的硅橡膠材料，能夠滿足目前航空設備研制以及生產的需求。此外，隨著國內航空工業發展的進程不斷加快，對于新型材料的需求也日益強烈，推動未來航空硅橡膠相關研究于國于民，都是福祉。盡管當下航空硅橡膠材料研究發展有所成效，但是仍然任重而道遠。
參考文獻
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硅材料范文6
本發明公開了一種氧氮化硅結合碳化硅高溫陶瓷材料。以骨料、粉料和外加劑、結合劑為原料制成,以骨料和粉料質量之和為總質量100%計,骨料含量為65%～75%,粉料含量為 25%～35%;骨料為碳化硅骨料;粉料包括碳化硅粉、硅粉、氮化硅粉、球粘土粉、二氧化硅微粉;外加劑為五氧化二釩;結合劑包括濃度為50%的木質磺酸鈉溶液、濃度為6%的聚乙烯醇溶液、糊精。該材料通過對各組分及其用量的優化,使其制備工藝更合理、更經濟。燒結時不需電加熱,不需N2氣保護和作反應物質,只需在燃氣爐氧化氣氛下加熱即可獲得具有良好性能的高溫陶瓷材料。本發明還公開了一種上述材料的制備方法,采用搗打成形工藝,具有設備投資小、生產流程短、能耗低、適應范圍廣等特點。
專利號:CN101654362
利用建筑廢棄石粉作原料的陶瓷仿古磚及其制備方法
本發明公開了一種利用建筑廢棄石粉作原料的陶瓷仿古磚及其制備方法,其特征在于,它是利用建筑廢棄石粉代替陶瓷行業原用的天然開采的優質石粉,其礦物原料配方按重量百分比計包括:廢棄石料18%～22%、石粉8%～13%、砂25%～30%、高鋁泥30%～42%、滑石粉2%～3%、廢料2%～5%。本發明用于建筑物室內、外裝飾用,具有防滑、耐磨、防污自潔、抗菌、抗靜電、光變幻等功能,而且生產過程中不對環境產生二次污染,制造成本低、產品便于運輸、易于施工,是一種優質環保節能的新型建筑材料。
專利號: CN101654948
一種隔音建筑板材
本發明涉及一種建筑用材料的技術領域,尤其涉及一種隔音建筑板材,它可以代替現有的建筑用木板材。本發明是由以下各組份按重量份數比組成:玻璃纖維:5%～10%;滑石粉:5%～10%;陶瓷棉:5%～15%;膨脹珍珠巖:10%～30%;菱鎂礦:30%～60%;硫酸鋁:1%～2%。本發明具有防火、防水、防潮、防腐防銹、不易老化變形、隔音性能好、容重輕、成本低、材料來源廣泛等優點。由于本發明產品還可以防蟲蛀,因此是天然木材資源的良好替代品。本發明適用范圍廣、價格低、施工方便、原料充足,既可以更好地保護我國的森林資源,又能滿足建筑業的需要。適于各種建筑行業使用,且具有非常好的環保性能,取材也方便,適合推廣應用,市場前景好。
專利號:CN101654933
具有陶瓷涂層的切削刀片
具有多層陶瓷涂層的切削工具刀片。所述多層陶瓷涂層為交替子層的分層結構,所述交替子層是氧化物材料與和該氧化物材料具有良好粘附力的第二材料的界面層的交替層。所述陶瓷涂層通過化學氣相沉積而沉積;每一隨后沉積的界面層用于中斷前一沉積的氧化物材料子層,并用作隨后氧化物材料子層的沉積用表面。所述第二材料是所述氧化物材料中的至少一種元素在硬質材料中的固溶體。
專利號:CN101652502
防靜電耐磨陶瓷托輥及其制備方法
本發明的目的是提供一種防靜電耐磨陶瓷托輥及其制備方法,采用5%～60%陶瓷骨料、5%羥甲基纖維素、3%～5%Sb2O5、15%～75%Fe2O3、3%～5%SnO2、2%～3%氧化鈦、3%～7%氧化鋅的配方,經配料、球磨、榨泥、練泥、擠出成形、干燥、燒結和裝配等工序或者經配料、球磨、噴霧造粒、等靜壓成形、燒結和裝配等工序制備或者經配料、球磨、注漿、干燥、燒結和裝配等工序制備。該防靜電耐磨陶瓷托輥使用壽命為15～48個月,壁厚在6～20mm,耐磨性是鋼管托輥的3～5倍、重量是鋼管托輥的2/3、耐酸98.6%、耐堿84.7%、磨耗
專利號:CN101654358
陶瓷小電窯