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編輯推薦

適讀人群 ：本書適閤從事先進高分子材料、納米材料應用和新型納米産品開發的研究人員閱讀，同時也可供石油、化工、冶金、食品、海洋、艦船、軍事、國防等領域的防腐蝕工程師以及從事耐磨材料、防輻射材料、隱形材料、抗乾擾材料、導電材料、粉末冶金材料研究的技術人員參考。
《金屬聚閤物復閤材料製備與應用》一書依托作者薛俊峰先生三十餘年從事金屬聚閤物技術研究和産品開發經驗，嚮大傢係統介紹瞭微納米金屬聚閤物復閤材料的製備原理、製備方法、材料性能以及工業化應用，對從事先進高分子材料、納米材料應用和新型納米産品開發的研究人員很有參考價值。書中介紹的很多納米聚閤物製備技術可以用於指導研究和生産，具有很強的實用性。

內容簡介

本書主要介紹微納米金屬粉、各種金屬聚閤物以及金屬聚閤物復閤材料的製備原理和方法、性能和應用。原理方麵介紹瞭聚閤物的物理化學性能、有機聚閤物和金屬粒子錶麵的相互作用，在此基礎上闡述瞭自分散微納米金屬粉、溶膠型微納米金屬粉、微納米金屬聚閤物的各種製備方法，分析瞭微納米金屬粒子錶麵和聚閤物的相互作用、微納米金屬溶膠的穩定性、微納米金屬聚閤物材料的物理化學性能，總結瞭鈦納米聚閤物塗料、微納米金屬聚閤物耐磨材料和微納米金屬聚閤物粉體材料的應用。在應用部分，重點闡述瞭作者發明的鈦納米聚閤物塗料的製備方法和大規模工業應用的示例。
本書適閤從事先進高分子材料、納米材料應用和新型納米産品開發的研究人員閱讀，同時也可供石油、化工、冶金、食品、海洋、艦船、軍事、國防等領域的防腐蝕工程師以及從事耐磨材料、防輻射材料、隱形材料、抗乾擾材料、導電材料、粉末冶金材料研究的技術人員參考。

作者簡介

薛俊峰，哈爾濱鑫科納米科技發展有限公司董事長，教授級高工。從事鋁和鎂閤金腐蝕研究工作10年，化工防腐蝕研究17年，在27年的科研工作中先後完成20多項科研項目，均在工業上獲得實際應用，取得顯著的經濟效益和社會效益。獲得發明專利5項，均實現瞭産業化生産，尤其是20世紀80年代初，發明的鈦納米聚閤物塗料填補瞭國傢空白，為我國石油工業重大裝備防腐蝕做齣重要貢獻。先後發錶學術論文20多篇，編寫齣版《鈦的腐蝕、防護及其工程應用》、《材料的耐蝕性和適用性手冊》、《鎂閤金的防腐蝕技術》。

內頁插圖

目錄

0緒論001
0.1微納米金屬聚閤物的基本特性001
0.2微納米金屬聚閤物粉體在國民經濟和國防領域的作用002

1塗層用樹脂及其混閤物的物理化學性能003
1.1純樹脂和聚閤物的特性003
1.1.1樹脂的特性003
1.1.2聚閤物的特性005
1.2樹脂和聚閤物的互溶性007
1.2.1互溶性基本理論007
1.2.2混閤物黏度測定在聚閤物互溶性判定中的應用015
1.2.3高聚物、低聚物及其混閤物的熱性能023

2有機聚閤物和金屬粒子錶麵的相互作用030
2.1填充金屬聚閤物材料的製備方法030
2.1.1填充金屬聚閤物材料的製備030
2.1.2微納米金屬聚閤物填料033
2.2有機聚閤物和金屬錶麵的相互作用034
2.3高聚物在金屬錶麵上的吸附039
2.3.1吸附速度039
2.3.2吸附過程的可逆性040

3自分散微納米金屬粉製備方法044
3.1微納米金屬粉製備方法044
3.1.1概述044
3.1.2物理法044
3.1.3化學法045
3.2自分散微納米金屬粉的製備方法046
3.2.1電解法046
3.2.2電浮選法048
3.2.3熱分解法048
3.2.4機械-化學法050

4溶膠型微納米金屬粉製備方法052
4.1電解法製備微納米金屬有機溶膠052
4.1.1電解法製備微納米金屬有機溶膠的一般準則052
4.1.2雙層電解槽電解時的電化學行為053
4.1.3影響金屬電沉積的主要因素056
4.1.4鬆散粉狀陰極沉積物生成條件062
4.1.5陰極沉積物在有機介質中分散的條件065
4.2專用的電解裝置065
4.2.1垂直鏇轉陰極電解裝置065
4.2.2水平鏇轉陰極電解裝置067
4.3微納米鋅和鎘有機溶膠的製備069
4.4微納米鉛有機溶膠的製備075
4.5微納米鐵和鎳有機溶膠的製備079
4.6電解法製備閤金溶膠086
4.6.1電解製備閤金溶膠的原理086
4.6.2Pb-Sn閤金溶膠087
4.6.3Ni-Cr閤金溶膠091
4.6.4Ni-Fe閤金溶膠095
4.7浮選法製備微納米金屬有機溶膠096
4.7.1浮選法製備微納米金屬有機溶膠的原理096
4.7.2微納米鎢、鉬和鋯有機溶膠的製備096
4.7.3微納米鈹有機溶膠的製備102
4.7.4微納米彩色銀有機溶膠的製備102
4.7.5微納米鉍有機溶膠的製備104
4.8有機介質裏置換法製備微納米金屬溶膠107

5微納米金屬聚閤物的製備方法110
5.1混閤物基金屬聚閤物材料的製備110
5.1.1概述110
5.1.2互溶混閤物基金屬聚閤物材料的製備113
5.2單組分聚閤物基金屬聚閤物的製備120
5.2.1環氧樹脂基鉛金屬聚閤物的製備120
5.2.2環氧樹脂基微納米鈀金屬聚閤物的製備122
5.2.3乙基聚鋁矽氧烷基微納米鎘金屬聚閤物的製備123
5.2.4聚苯乙烯基微納米鉛金屬聚閤物的製備126
5.2.5環氧樹脂基微納米鐵金屬聚閤物的製備127
5.2.6聚乙酸乙烯酯基微納米鈀金屬聚閤物的製備130
5.2.7天然橡膠、聚異丁烯基微納米鐵金屬聚閤物的製備133
5.2.8有機矽基微納米鐵金屬聚閤物的製備136
5.3工業放大製備微納米金屬聚閤物電解槽138

6力化學法製備鈦納米聚閤物141
6.1製備原理141
6.1.1概述141
6.1.2錶麵活性物質對金屬粉碎過程的影響144
6.2鈦納米聚閤物的製備147
6.2.1概述147
6.2.2高效能粉碎機149
6.2.3錶麵活性劑對鈦粉粉碎的影響150
6.2.4機械作用對錶麵活性劑的影響152

7熱分解法製備微納米金屬聚閤物154
7.1金屬甲酸鹽熱分解法154
7.1.1概述154
7.1.2環氧樹脂和聚苯乙烯基微納米金屬聚閤物的製備條件158
7.1.3環氧樹脂基微納米銅金屬聚閤物的製備161
7.1.4環氧樹脂基Fe、Co、Ni金屬聚閤物的生成條件163
7.1.5環氧樹脂-聚硫橡膠基Pb金屬聚閤物的製備165
7.2金屬草酸鹽熱分解法167
7.2.1 金屬草酸鹽分解過程167
7.2.2二價金屬草酸鹽的熱脫水和熱分解反應169

8微納米金屬粒子錶麵和聚閤物的相互作用173
8.1鈦納米聚閤物的物理化學錶徵173
8.1.1鈦納米聚閤物的紅外光譜錶徵173
8.1.2鈦納米聚閤物的XPS錶徵176
8.1.3鈦納米聚閤物的X射綫分析180
8.2金屬粒子錶麵與聚閤物的相互作用182
8.2.1環氧樹脂與金屬粒子錶麵的相互作用182
8.2.2聚乙酸乙烯酯與金屬粒子錶麵的相互作用184
8.2.3聚硫橡膠與金屬粒子錶麵的相互作用184
8.2.4聚元素矽氧烷和聚矽氧烷與金屬粒子錶麵的相互作用185
8.2.5混閤聚閤物與金屬粒子錶麵的相互作用187

9微納米金屬溶膠的穩定性200
9.1水基微納米金屬溶膠的穩定性200
9.1.1水基微納米金屬溶膠的共性200
9.1.2電解質對微納米金屬水溶膠穩定性的影響201
9.1.3保護性高分子在製備穩定微納米金屬水溶膠中的應用203
9.2微納米金屬有機溶膠的穩定性206
9.2.1金屬膠體粒子錶麵形成穩定溶劑化層的條件206
9.2.2保護性高聚物在製備穩定微納米金屬有機溶膠中的應用208
9.2.3水對金屬有機溶膠穩定性的影響213
9.2.4存儲條件對碳氫介質中金屬有機溶膠穩定性的影響214
9.2.5有機介質對金屬溶膠穩定性的影響215

10微納米金屬聚閤物材料的物理化學性能216
10.1膠體鉛對聚苯乙烯和聚乙酸乙烯酯氧化熱分解的影響217
10.2金屬聚閤物材料的熱力學性能219
10.3微納米金屬溶膠分散相的催化、助燃和抗爆性能223
10.4膠體金屬分散相的耐磨性230
10.5金屬和閤金膠體分散相的磁學性能234
10.6耐蝕超細金屬粉性能238
10.7金屬膠體對膠漿結構性能的影響239

11微納米金屬聚閤物防輻射材料241

12鈦納米聚閤物塗料及其應用248
12.1鈦納米聚閤物塗料的性能248
12.1.1鈦納米聚閤物塗料主要品種250
12.1.2鈦納米聚閤物塗層的物理化學性能251
12.1.3鈦納米聚閤物塗層腐蝕防護性能的電化學阻抗譜評價259
12.1.4鈦納米聚閤物塗料的典型工業應用腐蝕數據262
12.1.5鈦納米聚閤物塗層的防垢性能263
12.1.6鈦納米聚閤物塗層的導熱性能265
12.1.7鈦納米聚閤物塗層的安全性評價265
12.1.8鈦納米聚閤物塗層的抗靜電性能270
12.2鈦納米聚閤物塗料的工業應用270
12.2.1鈦納米聚閤物塗料在石油開采中的應用271
12.2.2鈦納米聚閤物塗料在石油化工換熱設備中的應用278
12.2.3鈦納米聚閤物塗料在石油煉製設備防腐中的應用287
12.2.4納米鈦冷焊塗料在焊縫防腐蝕中的應用303
12.2.5鈦納米聚閤物塗料在其他行業中的應用313

13微納米金屬聚閤物耐磨材料320
13.1微納米金屬聚閤物材料的耐磨性能320
13.2氟塑料-膠體鉛基耐磨膏324

14微納米金屬聚閤物粉體材料328
14.1超細金屬粉在機械製造業中的應用328
14.2膠體金屬在生物醫學中的應用331

參考文獻335

前言/序言

復閤高分子材料的製備和加工技術的進步,與新技術和新工藝的開發密切相關。反之，不采用新型復閤材料，許多的技術和工藝問題也難以解決。
隨著復閤材料改性的基礎科學，即高分子填料科學研究的開展，有關金屬聚閤物閤成及其物理化學性能的研究取得重大突破。所謂金屬聚閤物是指具有某些特殊功能的多相聚閤物體係，其製備方法與傳統填料聚閤物製備有著本質的區彆。
金屬聚閤物復閤材料一方麵具有金屬的某些特性，另一方麵具有聚閤物的特性。其不僅綜閤性能有瞭很大提高，而且又具有一些特殊的性能，因此，在不同工業部門獲得廣泛應用。
種類繁多的聚閤物及其混閤物，加入大量性質各異的彌散的金屬，可以製備齣減摩、耐磨蝕、導電、耐腐蝕等性能絢麗紛呈的各種復閤金屬聚閤物，可用於製備耐腐蝕、耐高溫、耐磨、防輻射、隱形、導熱、抗乾擾、導電的材料，塗層和黏閤劑，薄膜，防結垢材料及醫用高分子材料。
20世紀70年代末,筆者設想采用一種方法把金屬超微粒子錶麵和低聚物分子有機地相互作用，形成一種性質既不同於金屬粒子也不同於聚閤物的物質，但它兼具二者的雙重性質，用於塗料體係，賦予塗料一些全新的性能，來滿足大工業的特殊需求。為此目的，金屬選擇瞭鈦，鈦耐蝕性高，但無氧條件下的超微鈦粒子錶麵具有非常強的還原性，在空氣中會強烈自燃；高分子聚閤物在機械力作用下會發生斷鏈，具有很強的氧化性，那麼，兩者相遇必將相互作用。根據這個構想設計齣高效能粉碎機，把鈦粉和低分子聚閤物在一起粉碎，使鈦的超細化過程和大分子斷鏈同步進行，“奇跡”般地生成瞭一種黑色的膠狀物，命名為鈦納米聚閤物。經檢測，75%以上的鈦超微粒子粒徑低於100nm，其粒徑中值為40～50nm。實驗證明：利用沸騰二甲苯萃取24h,也不能把鈦粒子錶麵上吸附的有機物除掉。後來利用它開發齣瞭係列産品，這就是本書詳細介紹的主要內容。
在本書中，匯集瞭筆者在金屬納米材料製備、納米材料自分散理論和技術方麵37年的研究成果，總結瞭具有自主知識産權的鈦納米聚閤物製備方法和工業應用實踐經驗，希望能給讀者以啓發。
本書第1章作為基礎，簡單介紹瞭工業上常用樹脂的基本性能。第2章闡述瞭金屬納米聚閤物製造的基本理論，詳細地說明瞭納米金屬錶麵和有機聚閤物相互作用的實質。第3章敘述瞭各種自分散微納米金屬粉的製造方法的原理。第4章具體說明凝膠溶膠法製備鎳、鐵等11種金屬和閤金納米聚閤物的方法。第5章詳細講解瞭鉛、鈀、鎘、鐵、銅等金屬在單和雙聚閤物存在下納米金屬聚閤物的製備方法。第6章詳盡地介紹瞭筆者首創的鈦納米聚閤物的製備原理、方法、設備。第7章講述瞭采用熱分解法製備8種金屬納米聚閤物的方法。第8章更深層次地論述瞭微納米金屬粒子錶麵和樹脂發生化學相互作用的X射綫、紅外光譜、能譜的錶徵。第9章介紹瞭納米粒子的穩定性處理方法。第10章綜述瞭微納米金屬聚閤物的各種物理化學性能。第11章介紹瞭利用納米金屬聚閤物製備防輻射材料的方法。第12章是本書最重要的一章，集中論述瞭鈦納米聚閤物係列産品的性能及其在石油工業的15年成功應用，就注水管防腐蝕防結垢講述瞭腐蝕和結垢産生的原因、解決方法，實施防護的整套自動化塗敷設備；就換熱器的節能防腐蝕防結垢介紹瞭換熱管束報廢原因分析、解決措施和塗裝工藝；共計介紹瞭12種大型裝置的防腐蝕措施，可供藉鑒。第13章簡述瞭納米金屬聚閤物在耐磨材料方麵的應用；第14章主要展示瞭納米金屬聚閤物在醫學等方麵的應用前景。
本書寫作過程中，由衷感謝筆者的夫人硃淑華給予的鼎力支持。在此特彆感謝徐濱士院士為本書作序，祝徐院士及夫人健康長壽。
本書的齣版得到寶泰隆新材料股份有限公司焦雲董事長、馬慶總裁的熱情關照，得到陸軍裝甲兵工程學院裝備再製造技術國防科技重點實驗室魏世丞教授、王玉江博士和梁義研究員的重要支持，在此一並深錶謝意。對硃蘭芬女士協助文字和圖片整理錶示謝意。
本書特彆推薦給研究高分子復閤材料、納米材料應用和開發新型納米産品的同行、防腐蝕工程師以及從事耐磨材料、防輻射材料、隱形材料、抗乾擾材料、導電材料、粉末冶金材料、醫藥産品等領域的技術人員參考。
本書對於1990年前的文獻沒有全部列齣，對這些文獻的作者在此一並緻以謝意。
七颱河鑫科納米新材料科技發展有限公司是在七颱河市政府和寶泰隆新材料股份有限公司共同關心和支持下成立起來的，筆者除瞭錶示感謝之外，謹將此書作為鑫科納米公司成立的獻禮。
由於筆者知識麵的局限，書中疏漏之處在所難免，敬請讀者朋友示教，不勝感謝。

薛俊峰
2017年10月於深圳
金屬聚閤物復閤材料製備和應用 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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