研究生_颗粒学__超细粉体表面改性.ppt

辐射与矿物相互作用 电子束与矿物相互作用 无机颗粒材料辐射改性的科学基础 结构缺陷及其对固体性质的影响 电离辐射对固体作用： 电离和激发作用 frenkel缺陷和shottky缺陷 结果： 固体电性能发生变化 非热力学平衡方向的相变 金属氧化物的辐射效应 主要辐射缺陷是电子和空穴的色心 电子色心有F+-中心和F-中心 空穴色心有V-—中心和V—中心 F+-中心和V-—中心具有顺磁性 是引发接枝聚合的活性点 其中表面形成的Fs+-中心具有高的引发活性和较好的热稳定性 辐射对固体化学过程的影响 固体物质结构和缺陷的变化，改变了其能量状态 结果是： 可使共价键断裂 体系的扩散速率增加 固－固相反应的速度增加 反应活化能下降 辐射对固体催化活性的影响 固体的催化活性与其表面性质有着密切的关系 电离辐射在固体内部和表面形成电子、空穴和缺陷 与吸附相中的分子相互作用 可改变吸附、解吸以及诸如表面反应的速率等 无机材料的辐射接枝改性 辐射接枝技术的特点： 有些辐射接枝反应用通常的化学接枝法难以达到，比常规化学接枝法更为有效 辐射接枝不受温度和分子结构的限制，原则上可通过辐射接枝方法制得具有预期结构的聚合物 辐射接枝并不需要向体系投放引发剂之类的添加剂，因此可制得适于某些特殊用途的高纯材料 无机材料的辐射接枝改性 单体转化率与总辐照剂量关系，无论基体种类规律基本相同 不同基体的接枝重量是不同，接枝增重不仅与比表面有关，同时与基体的化学组成亦有关 聚合过程可按自由基机理聚合和阴离子机理聚合，取决于所研究的体系 在辐射引发接枝的后期，随接枝量的增加而分子量下降的原因系由于辐照对聚合物引起二次效应所致 共辐射接枝反应具有辐射后效应 无机材料的辐射接枝改性 某些体系辐射接枝反应机理： 碳酸钙--丙烯酰胺 无机材料的辐射接枝改性 无机材料的辐射接枝改性 铝硅酸盐玻璃--甲基丙烯酸甲酯 煤表面傅-克烷基化化学改性 　 　根据煤的结构特性，通过温和条件下的傅-克烷基化反应，在煤表面接枝长链烷基，有效降低了表面张力，使煤/聚合物复合材料的力学性能得到提高，效果明显优于偶联剂改性。 烷基化改性煤/聚丙烯复合材料在煤含量为20%时，复合材料的拉伸强度大于24.0MPa，断裂伸长率大于100%，缺口冲击强度不小于8.0kJ/m2，平面断裂韧性KIC大于3.0MPa · m1/2。 Increased dissolution Increased dissolution For ilmenite, XRD indicates no change in phase during grinding crystallite size decreases lattice strain increases slight compression of the unit cell Other minerals also have enhanced dissolution tantalite, FeTa2O6 pyrite, FeS2 corundum, Al2O3 zircon, ZrSiO4 Increased dissolution large increases in the specific dissolution rate can be achieved by extended milling this is primarily due to the increased surface energy of the particles as they become smaller and more strained and defective phase changes can occur during milling but are not essential for increased dissolution Reaction during subsequent processing monophase systems mill FeTiO3 in Ar/N2 then thermally reduce in H2 FeTiO3 + H2 = Fe + TiO2 + H2O Reaction during subsequent processing multiphase systems mill FeTiO3 with C then heat in argon FeTiO3 + 4C = Fe + TiC + 3CO FeTiO3 + 4C = Fe + TiC + 3CO Reaction during subsequent proc