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中国粉体技术

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2026年04期

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工程技术 | 外加剂对超高温加砂油井水泥长期性能的影响

工程技术 | 外加剂对超高温加砂油井水泥长期性能的影响

摘要：【目的】针对240℃超高温条件下加砂油井水泥仍存在强度衰退的问题，研究外加剂对其长期力学性能及微观结构演化的影响机制。【方法】在温度为240℃、养护压力为30MPa的条件下，分别对含全套外加剂、缺失缓凝剂、不含外加剂的加砂油井水泥体系进行2~90d养护，通过抗压强度测试、渗透率测试、压汞孔隙度和X射线衍射分析，结合高温高压稠化实验，研究不同加砂油井水泥体系的性能与水化特征。【结果】在240℃养护条件下，含全套外加剂，密度为1.9g/cm3的加砂油井水泥体系2d抗压强度最高，为44MPa、渗透率低，但90d抗压强度降至33MPa，渗透率上升，孔径粗化，水化产物分析表明，该体系水化硅酸钙凝胶含量降低，雪硅钙石几乎完全消失；相比之下，不含外加剂，密度为1.9g/cm3的加砂油井水泥体系2d抗压强度较低，为33MPa，但90d抗压强度增至40MPa，渗透率下降，孔径细化，其水化产物中水化硅酸钙凝胶含量增加，硬硅钙石减少，微观结构趋于稳定；稠化时间测试显示，含全套外加剂体系可正常初凝于240℃，而不含外加剂体系在升温阶段即提前凝固。【结论】外加剂可以通过调控水泥浆凝固温度，显著影响加砂油井水泥在超高温条件下的水化过程与结构演化，是导致其长期力学性能差异的关键因素。
工程技术 | 再生细骨料-超高性能混凝土的抗氯盐侵蚀性能

工程技术 | 再生细骨料-超高性能混凝土的抗氯盐侵蚀性能

摘要：【目的】为了减轻氯盐对再生细骨料-超高性能混凝土(recycled fine aggregate-ultra-high performance concrete, RFA-UHPC)的侵蚀，防止RFA-UHPC内部结构的劣化，提高RFA-UHPC的耐久性能，对RFA-UHPC的抗氯盐侵蚀性能进行深入研究。【方法】首先采用RFA取代质量分数为50%的天然砂制备RFA-UHPC；然后进行抗氯盐侵蚀性能试验，将各试样浸泡于NaCl的质量分数分别为0、3%、7%、10%的溶液中，浸泡总时间设为900 d，制得4种被氯盐侵蚀程度不同的RFA-UHPC试样；随后进行力学性能试验，测试各试样的失质量分数、相对弹性模量、抗压强度以及氯离子质量分数，测试各试样的物相组成与微观形貌；最后分析NaCl的质量分数对RFA-UHPC的力学性能、抗氯盐侵蚀性能以及微观形貌的影响。【结果】当浸泡时间为900 d、NaCl质量分数为10%时，RFA-UHPC的失质量分数为0.57%，相对动弹性模量为76%，抗压强度为97.7 MPa，在厚度为0~3 mm的表层内的氯离子质量分数最大可达0.90%，RFA-UHPC的碳化反应达到最大，C-S-H凝胶结构的变化最为显著。【结论】在高浓度氯盐侵蚀条件下，RFA-UHPC内部的碳化反应程度逐渐加剧，抑制钙矾石的生成，C-S-H凝胶主体结构发生改变，界面过渡区逐渐劣化并伴随微裂纹与孔隙的扩展，从而对RFA-UHPC宏观耐久性产生不利影响，但基体中C-S-H凝胶的致密结构依然能有效延缓氯盐侵蚀的深入，保障RFA-UHPC整体结构的完整性与稳定性。
工程技术 | 玻化微珠免蒸压加气混凝土的性能优化及机制分析

工程技术 | 玻化微珠免蒸压加气混凝土的性能优化及机制分析

摘要：【目的】针对免蒸压加气混凝土(non-autoclaved aerated concrete, NAAC)在轻质化与保温性能等方面的不足，提出引入玻化微珠以降低干密度与导热系数，从而提升其热工性能。【方法】以玻化微珠掺量(质量分数，下同)为变量，系统研究其对NAAC干密度、含水率、吸水率、抗压强度、抗折强度及导热系数的影响规律，确定最优掺量；并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱及扫描电子显微镜对微观结构进行表征，揭示性能演化机制。【结果】随着玻化微珠掺量的增加，NAAC的干密度显著降低、孔隙率提高，含水率和吸水率均呈下降趋势，力学性能略有降低，但保温性能明显改善；当掺量为6%时，28 d抗压强度为4.20 MPa，干密度为638.4 kg/m3，导热系数为0.0851 W/(m·K)，实现密度、强度与保温性能的最优平衡。【结论】玻化微珠通过改善孔隙结构与降低吸水性，可在掺量为6%时兼顾轻质与保温要求，使所得NAAC物理力学性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968—2020)A3.5、B06级标准。
流态化 | 基于计算流体力学的气溶胶滑移通量模型开发及应用

流态化 | 基于计算流体力学的气溶胶滑移通量模型开发及应用

摘要：【目的】有效预测气溶胶的壁面沉积与时空分布，实现在核电厂出现严重事故时放射性气溶胶源项的准确评估。【方法】建立一个兼具数值精度与收敛性的气溶胶滑移通量模型，用于模拟气溶胶颗粒在湍流场中的输运与沉积行为，分析重力沉降、布朗扩散及湍流扩散等多机制耦合作用下的颗粒空间分布规律；模型通过求解包含颗粒滑移速度的标量输运方程描述颗粒浓度的演变，基于三层模型推导壁面处的颗粒沉积速度，并将通量型边界转化为壁面浓度型狄利克雷边界，以增强数值稳定性与收敛性；模型通过用户自定义标量及用户自定义函数实现，分别对通风室实验和气溶胶自然沉积实验开展数值模拟，并与实测数据进行对比。【结果】在通风室模拟中，流场速度分布与实验结果吻合良好，当模拟时间为1800 s时，喷入通风室的粒径为1 μm的颗粒已基本实现均匀混合，而粒径为10 μm的大颗粒仍呈现显著空间不均匀性，颗粒浓度分布主要由流场决定；在气溶胶自然沉积实验模拟中，空间竖直方向出现明显浓度分层，大粒径颗粒优先沉降导致衰减曲线呈现近似分段线性特征；总质量浓度衰减趋势与实验值基本一致，差异主要源于初始均匀分布假设及粒径离散分区的数量限制。【结论】开发的滑移通量模型在考虑布朗扩散、湍流扩散及重力沉降时具有良好的数值精度和收敛性，能够有效预测气溶胶的时空分布与壁面沉积，可进一步扩展至热泳、扩散泳等复杂物理机制的模拟。
流态化 | 小型复合式除尘器的气流组织模拟与优化

流态化 | 小型复合式除尘器的气流组织模拟与优化

摘要：【目的】针对小型旋流管组-滤筒复合式除尘器侧向进风易造成气流冲刷滤筒、除尘器内部气流组织分布不均的问题，通过设置不同角度挡流板对除尘器设计进行优化。【方法】利用SpaceClaim软件设计不同挡流板角度的小型复合式除尘器模型，采用计算流体动力学软件Fluent对除尘过程进行数值模拟，分析挡流板角度对除尘器内部气流组织分布及旋流管组除尘效率的影响。【结果】当挡流板角度为 90^° 、 95^° 、 100^° 时，气流冲刷问题被有效解决，滤室内部气流速度降低75%，显著改善除尘器内部气流组织均匀性；当挡流板角度增大至 105^° 时，除尘过程中出现滤室内气流组织不均匀现象，且旋流管组初级除尘效率降低。【结论】旋流管组-滤筒复合式结构中设置适当角度的挡流板可有效解决气流冲刷问题，改善内部气流组织的均匀性；但挡流板角度不宜过大，角度大易造成挡流板引导气流作用加强，导致滤室内气流组织不均匀；当挡流板角度为 100^° 时，在不影响旋流管组初级除尘的同时，滤室内部气流组织均匀性最优，可作为此研究条件下小型复合式除尘器的最佳设置。
流态化 | 双频脉动流化床流化特性与颗粒运动行为数值模拟

流态化 | 双频脉动流化床流化特性与颗粒运动行为数值模拟

摘要：【目的】解决单频脉冲气流作用下矿物分选床层存在流化不均匀、局部颗粒返混加剧、分选精度下降且能耗偏高的问题，优化床层流化状态，提升分选调控精度，降低运行能耗。【方法】以干法分选流化床为研究对象，设计低频与高频叠加的双频脉动气流方案，基于欧拉-拉格朗日方法开展数值模拟；设置磁铁矿粉为流化介质、以粒径为1 mm的煤炭与矸石为分选物料，对比无脉动、单频脉动、双频脉动3种工况；推导双频脉动速度场公式，建立临界频率、最优振幅及振幅比的确定方法；从床层平均粒度分布、床层颗粒密度分布、矿物颗粒分层3个方面，系统分析流化特性差异。【结果】双频脉动可有效激活床层活性，促进粗细颗粒均匀混合；脉动能量对床层颗粒密度无显著影响，但双频脉动下轴向颗粒密度波动标准差较其余工况减小，密度分布更均匀，且能加快待分选矿物分层速率，提升分层充分度。【结论】通过高低频气流非线性耦合，可有效弥补单频脉动缺陷，实现分选密度动态调控精度提升与能耗降低。
流态化 | 基于耦合数值模型的浓密机内部流场特性以及絮凝性能的优化

流态化 | 基于耦合数值模型的浓密机内部流场特性以及絮凝性能的优化

摘要：【目的】通过研究初始矿浆中固相颗粒的体积分数对浓密机内部的流场特性和絮凝性能的影响，优化浓密机中矿浆的固液分离效率。【方法】建立计算流体力学-群体平衡模型(computational fluid dynamics-population balance model, CFD-PBM)耦合数值模型，预测浓密机内矿浆的流场特性和絮凝性能；分析浓密机内部的矿浆黏度、矿浆动量以及湍流动能等流场特性；研究给料体积分数对给料井内不同高度处矿浆体积分数、絮团平均粒径分布的影响，总结给料体积分数对浓密机絮凝性能的影响规律。【结果】当给料体积分数为12%时，给料井入口处与出口处矿浆的动量差达到最大值2350 kg·m/s，给料井出口处的矿浆有效黏度为0.0022 Pa·s，湍流动能达到最大值0.0151 J/kg，给料井内的矿浆体积分数约为4%~11%，在给料井高度为560 mm时絮团平均粒径达到最大值152 μm，絮团无明显局部富集或稀相区，给料井内矿浆流场特性最佳，絮凝效果最好。【结论】采用CFD-PBM耦合数值模型能够预测浓密机中矿浆的流场特性和絮凝性能；通过优化给料体积分数可以有效地调控矿浆的流场特性，优化絮凝性能，从而实现浓密机的高效运行。
粉体加工 | 碳氮化钛粉末的制备及应用研究进展

粉体加工 | 碳氮化钛粉末的制备及应用研究进展

摘要：【目的】深入研究碳氮化钛粉末制备技术，有助于实现碳氮化钛粉末在新能源、生物医学等前沿方向的应用，并可以进一步挖掘其在极端环境下的服役潜力。【研究现状】综述碳氮化钛粉末的理化特性和制备技术，包括机械合金化法、氨解法、碳热还原氮化法和溶胶-凝胶法等，对比分析不同制备技术得到的碳氮化钛粉末的微观形貌、粒径、优缺点等，并总结碳氮化钛粉末在切削工具、耐磨部件、耐腐蚀涂层等领域的应用现状。【结论与展望】碳氮化钛粉末的不同制备方法各有优劣，机械合金化法工艺简单适合批量生产，但易引入杂质且粉体形貌均匀性较差；碳热还原氮化法原料成本低，是最具工业化潜力的制备路线，但合成温度偏高，粉体晶粒容易长大；溶胶-凝胶法可以获得组分均匀、粒径细小的超细粉体，但工艺流程繁琐，易出现粉体团聚，工业放大生产仍存在挑战。提出碳氮化钛粉末的制备技术近年来也逐步向低成本、纳米化、绿色化方向发展，但普遍处于实验室阶段，须要研发人员开展更深入系统的研究；通过优化制备工艺、开发新的合成路线实现Ti(C,N)粉末的绿色低成本可控制备，将是Ti(C,N)粉末相关研究的主要发展方向。
粉体加工 | 铁基合金粉末表面卫星粉去除及其对激光熔覆的影响

粉体加工 | 铁基合金粉末表面卫星粉去除及其对激光熔覆的影响

摘要：【目的】针对铁基合金粉末表面存在卫星粉的问题，探究去除卫星粉的最佳工艺以及去除卫星粉后对粉末物化性质及激光熔覆层性能的影响机制。【方法】采用粉末整形机处理表面有卫星粉的铁基合金粉末，在氮气保护下设置不同转速和时间组合，利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光粒度分析仪等表征粉末的形貌、结构和性质，获得最佳的整形工艺；将最佳整形工艺处理前、后的粉末在45钢表面进行激光熔覆，通过金相显微镜、显微硬度计、电化学工作站对比分析熔覆涂层的形貌、硬度和抗电化学腐蚀能力。【结果】一定的整形处理工艺能有效去除粉末表面的卫星粉，颗粒的球形度变好，松装密度、振实密度和流动性显著提高，且物相结构未发生改变、氧含量符合要求；采用去除卫星粉后的铁基合金粉末制备的激光熔覆涂层表面更平整，熔覆层厚度增加，显微硬度更高，自腐蚀电位更高，自腐蚀电流密度更小，表现出更优异的电化学腐蚀性能。【结论】铁基合金粉末颗粒去除卫星粉后，粉体自身性质的优化能够带来激光熔覆涂层的性能的提升。
粉体加工 | 兼具长效超疏水性和高耐磨性的铝合金表面复合涂层的制备

粉体加工 | 兼具长效超疏水性和高耐磨性的铝合金表面复合涂层的制备

摘要：【目的】为了解决在恶劣工况下铝合金表面的疏水性能与耐磨性能均不足的问题，结合激光熔覆技术、飞秒激光微纳结构技术、低表面能修饰技术以及复合涂覆技术，制备兼具长效超疏水性与高耐磨性的铝合金表面的复合涂层。
测试与表征 | 基于离散元法的耐火泥颗粒仿真参数标定

测试与表征 | 基于离散元法的耐火泥颗粒仿真参数标定

摘要：【目的】结合耐火泥颗粒的微观参数及形态特征，以堆积角为响应值，建立离散元参数标定方法，为耐火泥泵送系统的CFD-DEM优化设计提供高保真输入参数。【方法】首先选择粒径分别为20、300、550 μm的耐火泥颗粒作为研究对象，建立类圆形、类块形和类锥形3种形态的耐火泥颗粒离散元模型，然后通过实际实验获取堆积角的数值，再通过Plackett-Burman试验设计筛选出待标定参数中的显著影响因素，接着利用最陡爬坡试验缩小显著因素的合理取值范围，最后通过Box-Behnken试验进行响应面分析得到二阶回归方程模型，确定反映耐火泥颗粒堆积特性的显著影响因素最优参数组合。【结果】耐火泥颗粒的堆积角平均值为41.87°；在7个待标定参数中，对堆积角的极其显著影响因素为颗粒表面能、颗粒-颗粒间滚动摩擦系数，显著影响因素为颗粒-颗粒间静摩擦系数，不显著影响因素为颗粒-颗粒间恢复系数、颗粒-管道间恢复系数、颗粒-管道间静摩擦系数以及颗粒-管道间滚动摩擦系数；通过Box-Behnken响应面分析法确定了最优参数组合，即颗粒表面能为0.004 J/m2、颗粒-颗粒间静摩擦系数为1.096、颗粒-颗粒间滚动摩擦系数为0.17，不显著影响因素取中值；仿真试验堆积角平均值为42.23°，每组仿真结果与实验结果相对误差均小于5%，总样本相对误差为0.68%。【结论】根据耐火泥颗粒离散元参数标定方法确定的最优参数组合进行仿真试验，获得的堆积角与实验值拟合度高，能够精准预测耐火泥颗粒的实际堆积行为。
测试与表征 | 基于深度学习的粉尘浓度等级检测算法

测试与表征 | 基于深度学习的粉尘浓度等级检测算法

摘要：【目的】解决现有粉尘检测研究缺乏系统性浓度量化分析、难以满足粉尘浓度安全预警需求的问题，实现粉尘浓度等级的快速、准确检测。【方法】采用改进的粉尘浓度等级检测算法，对散射图像数据集进行检测；采用改进动态上采样、浓度感知特征增强、动态自适应标签分配3种核心方法，分别实现粉尘边缘重建、背景干扰抑制与多尺度匹配优化，进一步提升粉尘浓度等级检测精度。【结果】改进算法在目标测试集上取得的精确率为90.0%，召回率为86.7%，交并比的阈值为0.5时的平均精度均值为89.5%，有效解决粉尘浓度等级误检漏检问题。【结论】该方法可以实现从连续浓度值到离散等级的快速准确映射，避免传统方法逐像素反演计算量过大的弊端，证明将连续浓度测量转化为区间段浓度预警与判别的可行性。
课例性能 | 分形维数与粒度级配协同调控下再生集料破碎性能

课例性能 | 分形维数与粒度级配协同调控下再生集料破碎性能

摘要：【目的】研究建筑垃圾再生集料在工程应用中，由于颗粒的破碎而引发的粒度级配劣化与力学性能的衰减问题。【方法】基于分形几何理论提出粒度级配优化方法，通过击实试验，研究以不同粒径再生集料替代天然集料时，再生集料的破碎性能，构建以再生集料的分形维数-相对破碎率-破碎指数协同表征破碎状态的多指标体系。【结果】当采用粒径为9.5~19 mm的再生集料替代天然集料时，相对破碎率与破碎指数均随再生集料体积分数的增大而增大；当采用粒径为19.1~26.5 mm的再生集料替代天然集料时，相对破碎率与破碎指数均呈先减小后增大的趋势，且在再生集料体积分数为60%时抗破碎性最优；当同时使用粒径为9.5~19 mm、19.1~26.5 mm的再生集料替代天然集料时，体系在再生集料体积分数不超过80%时相对稳定，超过后相对破碎率与破碎指数均急剧增大；在以单一粒径再生集料替代天然集料的体系中，分形维数增长率分别与相对破碎率、破碎指数显著线性相关。【结论】依据集料粒径-质量关联模型调整后的再生集料破碎情况与预测偏差较小，模型具有可靠性，调整后的抗压强度由原不满足工程要求提升至满足要求。
课例性能 | 杨木颗粒的形状和粒度对氧化铋-杨木复合材料性能的影响

课例性能 | 杨木颗粒的形状和粒度对氧化铋-杨木复合材料性能的影响

摘要：【目的】解决由木质原料颗粒制得的板材的力学性能不足的问题，实现低质材料的高附加值利用和材料性能的可控优化。【方法】首先以氧化铋和速生杨木颗粒为原料，在氧化铋的质量分数为10%、不使用任何黏合剂的前提条件下，选取粒度分别小于等于180、425μm的粉末状、纤维状杨木颗粒，按照质量比分别为1:0、3:1、1:1、1:3、0:1进行混合，采用温压成形工艺制备5种氧化铋-杨木复合材料试样；然后测试试样的静曲强度、弹性模量、压力-位移曲线、蠕变曲线、表面粗糙度以及试样断口微观形貌，评估试样的吸水率和吸水厚度膨胀率；最后分析不同粒度和粒度配比的杨木颗粒对氧化铋-杨木复合材料试样的力学性能、断裂特征和吸水性能的影响。【结果】随着纤维状杨木颗粒占比的增大，氧化铋-杨木复合材料试样的密度逐渐减小，静曲强度和弹性模量先增大后减小，表面粗糙度、24h吸水率和24h吸水厚度膨胀率逐渐增大，试样的断裂机制由脆性断裂逐渐趋向于韧性断裂；当粉末状与纤维状杨木颗粒的质量比为1:3时，试样的静曲强度可达到最大值75MPa；当粉末状与纤维状杨木颗粒的质量比为3:1时，弹性模量可达最大值7433MPa；当粉末状与纤维状杨木颗粒的质量比为1:1时，试样的稳态蠕变应力可达最大值2.66MPa，总应变可达最小值0.058，试样进入稳态蠕变阶段最慢，表现出较好的结构稳定性和安全性。【结论】粉末状、纤维状杨木颗粒按照合适的质量比进行配置可产生协同效应，使得氧化铋-杨木复合材料的综合性能最优。
课例性能 | 超声空化协同聚乙二醇诱导制备球形二氧化硅

课例性能 | 超声空化协同聚乙二醇诱导制备球形二氧化硅

摘要：【目的】开发一种基于廉价硅酸钠 (Na₂SiO₃) 的低成本、绿色合成工艺，用以制备高性能二氧化硅 (SiO₂) 微球，旨在替代依赖正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate, TEOS)的传统方法。【方法】采用超声空化协同聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)诱导的种子生长法，以廉价 Na₂SiO₃ 为硅源，通过优化PEG含量、超声功率和陈化时间等关键参数，实现对 SiO₂ 微球形貌、粒径及分散性的精准调控；并利用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和激光粒度仪观察优化制备的 SiO₂ 微球的结构与形貌。【结果】超声波功率为500 W、PEG 2000添加量为2 g、陈化时间为4 h时效果最佳，制备出的 SiO₂ 微球球形度优、分散性好，中值粒径为3.6 μm；PEG作为形貌导向剂，不仅能通过氢键作用有效稳定前驱体及颗粒表面，还可提供空间位阻效应，二者协同作用共同稳定反应体系。【结论】该方法突破传统TEOS工艺的成本与环保限制，为低成本绿色制备高性能 SiO₂ 微球提供新策略。
课例性能 | CBN 磨料特性及电沉积工艺对成型磨砂轮性能的影响

课例性能 | CBN 磨料特性及电沉积工艺对成型磨砂轮性能的影响

摘要：【目的】探究成型磨用立方氮化硼(cubic boron nitride, CBN)砂轮原材料特性和成型工艺对磨削性能的影响，明确CBN磨料优选标准、电沉积工艺参数的影响机制，为高性能成型磨CBN砂轮制造的工艺优化提供理论支撑和数据依据。【方法】选取6种不同品级的CBN磨料，标记为1#—6#，测试其冲击韧性等核心理化指标；经筛选保留综合性能最优的CBN磨料用于后续电沉积工艺优化及砂轮制备，以电沉积工艺为变量，制备成型磨CBN砂轮；在数控成型磨床上开展HK30粉末冶金磨削试验，采集尺寸精度、表面粗糙度等性能参数；基于正交试验设计，建立CBN磨料特性-电沉积工艺-磨削性能的量化关联模型。【结果】电沉积模式是影响砂轮结合强度的最关键因素，其次为脉冲频率与占空比；经过对6种不同品级CBN磨料的性能筛选，具有高韧性、高晶体完整性的6#磨料综合性能最优，其冲击韧性为47 N，抗压强度的平均值为24 N；电沉积的最优工艺参数为脉冲电沉积模式（频率为500 Hz，占空比为60%），电流密度为0.7 A/dm2，沉积温度为40 ℃，沉积时间为100 min，此条件下砂轮结合强度达310 N，磨粒脱落率仅为2.3%。【结论】CBN磨料的冲击韧性、晶体完整性、抗压强度平均值是影响成型磨砂轮磨削性能的关键指标，CBN中6#磨料为优选原料；优化的脉冲电沉积工艺可显著提升砂轮结合强度与磨粒稳定性，制备的砂轮在尺寸精度、表面粗糙度及磨削寿命方面均优于市售砂轮。
课例性能 | 超支化硅氧烷改性PVDF氟碳涂层的固化行为调控与超疏水构筑

课例性能 | 超支化硅氧烷改性PVDF氟碳涂层的固化行为调控与超疏水构筑

摘要：【目的】研究超支化硅氧烷对氟碳涂料(polyvinylidene fluoride, PVDF)的结构调控与热行为影响规律。【方法】通过溶胶-凝胶法制备超支化硅氧烷及硅烷改性纳米 SiO₂ 颗粒，分别添加质量分数为1%、2%、3%超支化硅氧烷的KH550改性PVDF涂料，依次命名为PVDF-1、PVDF-2、PVDF-3；研究改性涂料在保持PVDF主体结构稳定的条件下实现涂料中无机-有机耦合与工艺的优化，并通过表面构筑获得涂料的超疏水性能；采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、扫描电子显微镜-能量色散X射线能谱(scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)及热重分析-微分热重分析(thermogravimetric analysis and derivative thermogravimetry, TG-DTG)对系列涂层的结构、形貌与热行为进行表征，同时构筑超疏水表面。【结果】FTIR显示改性后PVDF涂层的主要特征峰位置基本不变，EDS表明改性样品表层出现Si元素且分布更均匀；未改性的空白样品PVDF-0在DSC中呈双峰，而改性样品PVDF-3转为单峰；由DSC非等温热流曲线积分得到的 α-T 关系及其导数 dα/dT-T 曲线显示，PVDF-0在温度为75~95℃与125~135℃时存在双速率峰，而PVDF-3以低温单峰为主；TG-DTG表明，起始分解温度由331℃降至316℃，最大失质量速率峰温由357.55℃降至347.02℃，600℃时的残余由52.23%增加至53.67%；涂层接触角提高至158°。【结论】超支化硅氧烷实现与PVDF的耦合并使热过程集中化，有利于简化固化工艺；利用超支化改性的纳米 SiO₂ 颗粒可使涂层表面获得超疏水的功能。
课例性能 | [期刊简介]

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