机械力化学

摘要： 为提升天然黏土矿物在环境修复领域的实际应用水平,特别是针对重金属污水的治理,对天然滑石矿物进行机械力化学活化,并考察其对含铜废水的净化性能。系统探讨了行星式球磨机的磨机转速、滑石用量、处理时间、溶液中铜离子浓度和铜盐种类等因素对滑石沉淀铜离子效果的影响,同时采用XRD、FTIR等测试手段对滑石及活化样品处理铜溶液前后残渣进行表征,来明晰滑石与铜离子之间的相互作用机理。结果表明,当球磨机转速为500r/min、滑石用量为2.5 g/L、溶液中铜离子浓度为1 000 mg/L时,滑石对铜离子的处理量可达到271.2 mg/g,证实了机械力化学活化可以提高滑石净化含铜废水的处理能力。XRD和FTIR分析结果表明,机械力化学活化后,滑石矿物的完整结晶被破坏,呈现非晶状态,镁离子和羟基从矿物中脱出至溶液中,提高了溶液p H值,在硫酸根离子存在的情况下使铜转化为碱式硫酸铜沉淀从而被去除。该沉淀经简单的酸浸,即可使铜溶出,可作为铜金属资源进行回收。研究表明,机械力化学活化可以切实提高天然滑石矿物的理化反应活性,实现重金属污水净化和金属二次资源回收的双重目的,促进了资源与环境的协同发展。

摘要： 具有大规模量产潜力的高能球磨技术自诞生以来,引起了人们极大的兴趣。但是,传统的高能球磨依靠单一的机械能输入,存在效率低、能耗高、粉末污染等问题。在球磨过程中引入其他能量场实现的外场辅助球磨对解决上述问题具有重要意义。与传统高能球磨相比,外场辅助球磨具有两大应用优势:(1)球磨时间明显缩短;(2)可以合成特殊化合物。目前常用的外能量场包括超声波、磁场、温度场、电场和等离子体。利用介质阻挡放电,将大面积的冷场等离子体引入球磨过程所发展的等离子球磨技术可以实现球磨效率、球磨产能和工艺可控性三方面的提升。当前等离子球磨技术应用已涉及诸多材料体系,但是由于冷场等离子体的复杂性和非热平衡特性,等离子体、等离子体-机械力耦合对材料合金化特点和反应机制的影响仍是重点研究内容。近年来,研究人员针对不同的材料体系发挥等离子球磨效能的工作取得了一定的进展。本文主要介绍等离子球磨技术的基本原理、特点及其在多种材料制备中的应用,重点分析等离子球磨所制备的材料的特殊结构、优异性能及其组织结构形成机制。针对当前的研究进展,本文还总结了等离子球磨技术的发展前景和面临的挑战,旨在为等离子球磨制备高性能材料提供参考。

摘要： 采用转矩流变仪对废旧鞋材橡胶进行机械力化学研磨,通过有限元模拟建立转矩流变仪中的转子形状参数并设计加工了两种不同楔入角的转子,通过仿真分析与实验相结合的方法探究不同楔入角对研磨过程的影响规律.有限元分析表明转子研磨过程中会产生高低压力区,有利于废旧鞋材橡胶的研磨破碎,且减小楔入角会增加研磨腔中的压力;转矩流变实验结果也证实在研磨初期楔入角较小的转子(26°)比楔入角大的转子(33°)对废鞋材橡胶施加了更大的压力;粒径分布及扫描电子显微镜图表明,经过楔入角26°的转子研磨得到的胶粉粒径更小.有限元模拟与实验结果具有较好的一致性.

摘要： 高能机械力作用不仅会使矿物的物理结构以及结晶状态发生变化,还会导致化学键断裂、不饱和基团、自由离子和电子的生成,产生新的晶格缺陷,最终诱发化学反应。机械力化学技术具有工艺流程简单、生产成本低、绿色高效等优点,目前已广泛应用于合成新型功能材料,作为一种新工艺,可以使原料具备更多的可设计性。天然矿物材料具有多用性、多样性、替代性强、原料廉价等特点,机械力化学技术在功能型矿物材料制备开发上已显示出巨大的潜力。本文简述机械力化学技术的基本原理,详细介绍机械力化学法制备石墨烯材料、钛白粉复合材料、水滑石矿物材料以及粘土类矿物复合材料的研究进展,并对机械力化学技术在矿物材料开发领域的应用前景进行展望。

摘要： 为考察机械力化学对单组分地聚物粉体的比表面积、粒度以及净浆抗压强度的影响,进行了机械力化学制备单组分地聚物的试验研究,并进行同配比条件下的简单混合对比试验,同时通过X射线衍射(XRD)、同步热分析(DTG)、傅里叶红外光谱(FTIR)等技术分析机械力化学的作用机制。研究结果表明:机械力化学制备单组分地聚物,其比表面积较简单混合有明显增大;机械力化学制备的单组分地聚物净浆不同龄期的抗压强度较简单混合制备均有较大提高。分析可得,机械力化学能够有效细化单组分地聚物粉体颗粒粒径,提高反应活性,促使反应更早发生,从而改善其宏观特性。研究成果能为机械力化学制备单组分地聚物的工程应用提供参考依据。

摘要： 重金属离子的绿色高效去除技术一直是环境科学领域的研究重点。采用机械力化学法通过添加MgSO_(4)制备了云母基环境功能材料,并考察了其对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能。研究结果表明,采用行星式球磨机,在600 r/min转速下共磨云母原样和MgSO_(4)颗粒1 h即可得到该云母基吸附材料。当其用量为5 g/L时,处理Cd(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg/L、pH为6的溶液,Cd(Ⅱ)吸附率可达87.79%。溶液中的Cd(Ⅱ)通过与Mg(Ⅱ)交换而被吸附固定在材料中。该研究为云母基矿物材料的制备提供了一条新的路径。

摘要： 以芳纶纳米纤维(ANF)和纳米TiO为原料,基于机械力化学原理,采用超声共混法或球磨复合法实现ANF与纳米TiO复合,制备出具有优异抗紫外和强度性能的芳纶纳米复合纸(以下简称复合纸),探究了复合方法和纳米TiO添加量对复合纸抗紫外老化性能与强度性能的影响。结果表明,与传统的超声共混法相比,采用球磨复合法有利于改善ANF与纳米TiO的界面结合。当纳米TiO添加量为6%时,球磨法制备的复合纸断裂应力70.13 MPa,与未添加纳米TiO复合纸相比,纸张断裂应力提高了12%;同时,紫外老化后,该复合纸强度保留率为81.5%,与超声共混法相比提高了15.8个百分点。随着纳米TiO添加量的提高,球磨复合法制备的复合纸抗紫外老化性能改善效果更加明显。

摘要： 四环素作为一种抗菌药物被用作饲料添加剂广泛应用于养殖业中,但过量使用导致产出废水中四环素的浓度超标,未经有效处理将造成周围环境污染。文章利用机械力化学将铁离子引入至钛酸钡(BaTiO_(3))中,制备Fe-BaTiO_(3)复合光催化材料,通过XRD、SEM、UV-VIS和EPR等仪器对材料进行表征分析,并探究在模拟太阳光下Fe-BaTiO_(3)活化过硫酸盐(PDS)光催化降解水中四环素的效能和机理。结果表明,Fe-BaTiO_(3)具有比BaTiO_(3)更宽的光响应范围,提高了光生电子(e-)和空穴(h+)的分离效率。当水体pH值为7,PDS为0.5 mmol/L,Fe-BaTiO_(3)用量为0.2 g/L,光催化反应45 min时,四环素(50μmol/L)的去除率可达98.8%。通过EPR检测到Fe-BaTiO_(3)在光照下会产生羟基自由基(·OH)等活性氧化物,能够对四环素进行氧化降解。综上,Fe-BaTiO_(3)可作为有效去除养殖废水中四环素的光催化剂。

摘要： 针对热固性塑料再资源化困难的问题,提出了热固性塑料机械力化学法回收的工艺流程,对热固性酚醛树脂进行超细粉碎回收,分析了机械力对酚醛树脂物化性质的影响,将再生粉末和聚氯乙烯按照比例混合后模压成再生板材,并对再生板材的表面形貌和力学性能进行表征测试.结果表明,粉碎腔内流场处于紊流状态,颗粒间相互混掺,运动无序且应力场分布不均,材料受到反复的挤压、摩擦、冲击等形式的机械力作用,产生的内应力使部分交联键发生断裂,材料恢复了部分塑性成型的能力,回收的再生粉末颗粒和聚氯乙烯之间有较强的结合力,制备的再生板材具有较好的力学性能,其拉伸强度为3.78～19.02 MPa,弯曲强度为11.72～36.85 MPa,可以实现较为理想的回收再利用.

摘要： 为提高铁尾矿的活性,实现尾矿的高附加值大宗利用,以司家营铁尾矿为原料,采用单独机械活化与添加助磨剂机械力化学活化的方法提高铁尾矿活化程度,并通过水泥胶砂试验、火山灰活性测试、XRD、FT-IR以及SEM检测手段探究了助磨剂对提高尾矿活性的影响.结果表明:单独对尾矿粉磨后,活性有所提高,粉磨3h活性指数可达到86.4％;对照机械力粉磨3 h,采用添加助磨剂机械力化学粉磨的尾矿活性指数均高于单独机械力粉磨时尾矿的活性指数,尤其采用掺有0.7％脱硫石膏的尾矿粉湿磨3h的方法活性指数最大,达到91.72％,且具有火山灰活性,可考虑作为活性材料制备混凝土.通过XRD、FT-IR和SEM表征发现,机械力化学活化的方式使晶体无定型程度进一步加深,可能是在断裂的石英表面,吸附了一层或多层金属离子,减弱了团聚效应,导致更多的Si-O键发生断裂,从而提高粉磨效率,致使颗粒的粒度继续下降,活性相较于单独粉磨有了进一步的提高.

摘要： 机械力化学的原理是通过物理作用引起反应物化学变化.作为一门学科最早兴起于粉体科学领域,逐渐拓展到其它学科.在木质纤维生物质研究利用过程中,重视机械力化学作用,可以从不同的侧面理解木质素分离过程导致的木质素化学性质变化的原因、机械浆返黄的原理以及磨浆在化学浆生物助漂的重要性等.此外生物炼制过程中,机械力化学反应可以实现一般化学反应难以达到的目的,如增加反应物的比表面积、提高反应效率等,有利于开拓生物炼制的新方法.

摘要： 阐述了超细粉碎过程中机械力化学的作用原理，对超细粉碎过程中产生的机械力化学效应进行论述，并且总结了机械力化学的影响因素和表征方法。

摘要： 本文对铁电气石在湿法超细研磨过程中的机械力化学效应进行了研究。通过铁电气石在超细研磨中粒度分布的变化、晶粒尺寸与晶格畸变以及负离子释放率的测试对机械力化学效应进行了表征。结果表明，在湿法超细研磨体系中，铁电气石的颗粒粒度逐渐减小并逐渐产生新生表面；铁电气石晶体的晶格畸变随研磨时间呈先增大后减小的趋势，而晶粒尺寸则呈先减小后增大的趋势，说明机械力研磨可以促使晶粒的缺陷增多，而研磨后期的变化可能是由重结晶引起的。湿法超细研磨4h 时铁电气石的负氧离子释放率提高到原料的4 倍，之后则随着研磨时间的延长而逐渐降低。其变化趋势与铁电气石颗粒的晶粒尺寸趋势相反。

摘要： 本文以硅酸盐水泥熟料、钢渣和石膏为主要原料,通过改变钢渣的比表面积,来探讨钢渣粉磨的机械力化学活化对水泥性能的影响,主要研究了在硅酸盐水泥中加入不同比表面积的钢渣以及当钢渣掺入量不同时,水泥抗折抗压强度、标准稠度需水量、凝结时间和安定性的变化.通过改变钢渣比表面积及改变掺入量进行实验,研究发现随着钢渣比表面积的增大以及掺入量的增加,其性能发生变化,具体表现为随比表面增大抗折抗压强度增加.当比表面积一定时,随掺入量增加,初凝时间延长而终凝时间略有缩短、需水量减少,其抗折抗压性能反而下降.综合考虑得出,在硅酸盐水泥中掺加钢渣来改变其强度的方案是可行的.对所制的样品经沸煮法检验,体积、安定性均合格.

摘要： 机械力化学作为材料、冶金、化学、资源等多学科融合的新兴交叉科学，近年来受到了研究者们广泛的关注，其理论研究取得了很大的进展，应用研究范围也在不断地拓展。简述了机械力化学起源及发展，综述了机械力化学作用过程、机理和研究方法，重点阐述了机械力化学在不同方面的应用，并对目前存在的问题及应用前景进行了展望。

摘要： 介绍了机械力化学的概念和发展概况,综述了淀粉微细化在淀粉塑料中的应用和发展概况,展望了机械力化学改性在淀粉塑料中的应用前景和发展方向.

摘要： 轮胎胶粉作为再生胶料中的一种,由于其具有交联密度大难以翻新、表面缺乏活性等缺点,使其应用范围受到限制.未经过活化处理的胶粉直接混炼到胶料中会使得制品的物理机械性能下降,因此必须进行脱硫改性进行活化处理.本文主要通过对粗胶粒进行机械力化学改性以切断胶粉的部分硫硫交联键,并采用电子顺磁共振技术和低场核磁共振仪研究胶粉在改性过程中自由基数目以及交联密度的变化情况,探讨了干法再生胶基体中自由基浓度变化与交联密度以及硫化胶力学性能的相关性,从而研究改性过程与硫化胶力学性能的变化规律.研究结果表明:纯胶粉随着薄通次数的增加,体系内自由基浓度随之增加,胶粉交联密度呈先上升后下降趋势,薄通次数达到180次时,胶粉交联密度降低13.05％,其拉伸强度和断裂伸长率分别提高了69.89％和137.3％.

摘要： 本文研究了铜(Ⅱ)在机械力化学改性粉煤灰吸附剂表面的吸附与沉淀规律.结果表明,经过改性后的粉煤灰(半晶相氧化物CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO体系)对水溶液中的Cu2+有非常好的去除效果.对Cu2+的总去除能力接近250mg/g,去除率大于97.5％.化学沉淀作用的存在导致体系对Cu2+的吸附不符合Langmuir等温吸附规律和Lagergren 一级吸附速率方程,排除沉淀作用的干扰后,则符合上述等温吸附规律和动力学方程,相关性高；而热力学试验结果表明去除Cu2+的反应是吸热反应.

摘要： 通过机械力化学方法对400 目钛粉进行纳米化处理及化学改性，并分别利用粒径测试、透射电子显微镜观察、红外光谱分析、热重分析等方法对所制得的粒子进行表征，同时利用电化学阻抗谱和拉伸测试对添加改性钛粉的环氧涂层性能进行表征。结果表明：利用机械力化学方法可以在钛粉纳米化的过程的同时实现对纳米粒子的化学改性，提高了涂层中钛粉与环氧树脂之间的界面相容性，使钛粉在环氧树脂中分散均匀；涂层的耐蚀性能及力学性能得到了显著的提高。

摘要： 探讨了微波-力化学耦合作用下干法钠基蒙脱土的制备方法。分析了微波和机械力化学作用对钙基蒙脱土钠化效果的影响。作XRD及SEM对微波辐射和力化学处理前后钠化蒙脱土的结构变化。结果表明，在提纯前进行力化学搅拌研磨和微波辐射有利于蒙脱土活化。微波辐射可提高钠化反应速率,明显缩短纳化时间。

摘要： 本发明提供化学机械研磨用水系分散体，含有作为磨粒的成分(A)、喹啉羧酸和吡啶羧酸中至少一方的成分(B)、除了喹啉羧酸和吡啶羧酸以外的有机酸的成分(C)、作为氧化剂的成分(D)以及作为具有三键的非离子型表面活性剂的成分(E)，所述成分(B)的配合量(WB)与所述成分(C)的配合量(WC)的质量比(WB/WC)为0.01以上且小于2，所述成分(E)由下述通式(1)表示。(式中，m和n各自独立为1以上的整数，并且满足m+n≦50)。

摘要： 化学机械研磨用水系分散体，其含有(A)细孔容积为0.14ml/g以上的磨粒和(B)分散介质。

摘要： 一种生产具有高耐化学性和抗机械力的材料的方法，在于将每100体积份的乙烯酯树脂用0.85-1.47体积份的环烷酸钴形式的促进剂处理，并向其中至少分两次加入50-900体积份的无机填料，该无机填料由预先在温度不低于470K下焙烧过的粉碎成粒径至少为30微米的磷石膏、或磷石膏与玻璃形成氧化物或磷石膏与磁铁矿或磷石膏与微球的组合物构成，连续搅拌后，若需要，加入达60体积份的苯乙烯和/或达0.2体积份的二甲基苯胺，然后在已知引发剂如有机过氧化物存在下聚合。具有高耐化学性和抗机械力的材料由合成树脂和无机填料的聚合的组合物构成，此材料由7.5-88.1重量％的乙烯酯树脂、34.1重量％的苯乙烯和/或低分子量不饱和聚酯树脂及14.3-86.6重量％的磷石膏或0.4-46.6重量％的磷石膏和6.4-44.8重量％的玻璃形成氧化物或4.6-53.5重量％微球或5.5-42.1重量％的磁铁矿构成，这些材料的生产方法可利用生产磷酸产生的工业废料，而材料本身在其所有变化范围内具有非常好的耐腐蚀介质性和高温时的耐腐蚀性，此材料适合用机械方法加工及用此材料的不完全聚合物与其它材料相结合而用于以上用途。

摘要： 本发明提供化学机械研磨用水系分散体，含有作为磨粒的成分(A)、喹啉羧酸和吡啶羧酸中至少一方的成分(B)、除了喹啉羧酸和吡啶羧酸以外的有机酸的成分(C)、作为氧化剂的成分(D)以及作为具有三键的非离子型表面活性剂的成分(E)，所述成分(B)的配合量(WB)与所述成分(C)的配合量(WC)的质量比(WB/WC)为0.01以上且小于2，所述成分(E)由上述通式(1)表示。(式中，m和n各自独立为1以上的整数，并且满足m+n≤50)。

摘要： 本发明提供一种化学机械研磨用组合物及化学机械研磨方法，可高速研磨作为配线材料的钨膜且可减少被研磨面上的表面缺陷的产生。本发明的化学机械研磨用组合物含有：(A)表面的至少一部分被氧化硅‑氧化铝的被膜被覆的氧化铝粒子；以及(B)液状介质。

摘要： 本发明提供一种化学机械研磨用组合物及化学机械研磨方法，可高速研磨作为配线材料的钨膜且可减少被研磨面上的表面缺陷的产生。本发明的化学机械研磨用组合物含有：(A)具有下述通式(1)所表示的官能基的含有氧化铝的粒子；以及(B)液状介质。‑SO3‑M+·····(1)(M+表示一价阳离子)。

摘要： 本发明提供一种化学机械研磨用水系分散体，含有(A)磨粒、(B)有机酸、(C)水溶性高分子、(D)氧化剂及(E)水，并且所述(C)水溶性高分子的重均分子量为50,000～5,000,000。

摘要： 化学机械研磨用水系分散体，其含有(A)细孔容积为0.14ml/g以上的磨粒和(B)分散介质。

摘要： 本发明公开了有机硒化合物的机械力化学合成方法，属于化学合成技术领域。在球磨机械化学条件下，使用微量溶剂作为助研剂，通过共轭加成或亲核取代反应，一锅法制备具有多样化结构的有机硒化合物。不但避免了含硒化合物合成中所用硒源存储难、毒性大、味道难闻以及有机溶剂的大量使用等问题，且条件更温和、成本更低廉、废物排放少、原子利用率高，更利于有机硒化合物的工业级制备。

摘要： 本发明公开一种以机械力化学研磨辅助的废硅橡胶热裂解回收方法，所述的方法是将废硅橡胶从废旧硅橡胶制品中剥离出来，然后采用湿法破碎机将其破碎成直径为0.1～5.0 cm的胶粒，并进行离心甩干，再与催化剂复合后投入固相剪切研磨机进行力化学研磨，获得含催化剂超细胶粉，最后投入热解炉进行热裂解获得回收单体。所述催化剂为碱、固体超强酸中的一种，其粒径为100～500目。本发明可解决废硅橡胶难以降解为单体回收再利用的问题，有效结合废硅橡胶物理破碎回收法及化学催化裂解回收法，该方法无污染、便捷有效，回收单体集中，裂解时间短，易于后续单体的收集及再利用，具备环境、经济及社会效益。