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硅材料范文1
【关键词】钛硅材料；结构；性能分析；合成步骤
1 钛硅材料介绍
有机无机杂化材料有机聚合物与无机聚合物之间的一种新型复合材料（又名OIHMs）。OIHMs可以在分子水平上控制材料的结构，不仅使材料的性能产生丰富的变化，也通过有机与无机组分两相间存在的强作用力（共价Si-C键、范德华力、氢键、亲水疏水平衡）形成具有一定稳定性的纳米复合材料。OIHMs材料兼具有机和无机材料的特性，实现了有机聚合物与无机聚合物的性能互补和优化，在染料、光学、膜材料、催化和生物等许多领域具有广阔的应用前景。由于无机氧化物骨架和有机基团易于调变的性能，加上其优异的结构特性与巨大的应用前景，OIHMs材料受到了越来越多的研究者的关注。
以有机单硅烷为硅源，钛酸四丁酯为钛源，合成得到一种新型的有机无机杂化的层状钛硅材料，并对这种层状钛硅材料的结构特点和合成进行详细的分析。
2 钛硅材料的结构介绍
2.1 钛硅材料的结构特点
首先对层状方英石晶面结构进行衍生来构建不含钛原子的层状材料的晶胞结构，随后将Z轴方向的Si-0-Si键断开，并以两个苯环基团来取代氧原子的位置（一层一个苯环基团），这样得到由两个有机层和一个无机氧化硅层组成的层状结构，单个晶胞含有两个层状结构单元，分子式可以写为Si406C24H20 ，-对于含有钛原子的层状结构材料，将一个晶胞的a-轴和b-轴扩大两倍，构建了 一个四倍大的晶胞；之后，用一个Ti-0基团替换晶胞中的一个Si-Ph基团，得到有机无机杂化的层状钛硅材料的晶胞结构，晶胞的分子式为Si15025C90H75Ti。
2.2 钛硅材料钛原子存在形式
在钛硅材料中分布的Si元素，C元素，Ti元素都均匀分布，且三种元素的分布密度都相似。这直接说明，材料中钛原子在钛硅材料中是高度分散的，并没有团聚的现象。此外，C元素分布和Si元素分布几乎重合，也印证了，每个桂原子上都连接有一个碳原子；苯环基团以Si-C键的形式与Si原子同时存在，并嫁接在材料的骨架上。
3 钛硅材料的性能分析
3.1 有机单硅烷种类对钛硅材料热稳定性的影响
以苯基三甲氧基硅焼合成的OTS-C6H5材料的热稳定性要高于其它有机单硅烷制备的OTS-X材料的热稳定性，其失重起始温度为500°C，但是，在400～500°C的范围内有一缓慢失重。在100～600°C的温度范围内，失重为55%，理论计算失重为51.3%，两者相差约4%；这可能是由于材料中无机氧化硅骨架缩聚时产生的。
对于烷基基团上有氣原子取代的OTS-X材料，如OTS-C6F5材料、OTS-C10H4F17材料和OTS-C3H4F3材料，失重的起始温度分别为340 °C、300°C和250°C，其热稳定性比OTS-QHs材料差。值得注意的是其实际失重与理论计算的结果相差比较大，如四氧全氟癸基三甲氧基硅烷制备的OTS-C10H4F17材料的实际失重达到了 97%，而理论计算的失重只有86.5%；含3，3，3-三氟丙基的OTS-C3H4F3材料的实际失重达到了85%，其理论计算的失重为56.7%；这些失重都发生在失重起始温度（有机基团分解温度）之后。我们认为理论失重与实际失重的差别主要来自两个原因：（1）氧化硅骨架缩聚时产生的失重；（2）有机单硅烷中的氟原子与材料的氧化硅骨架相互作用，可能生成Si-Fx物种，导致材料中氧化硅骨架的流失。
使用苯基三甲氧基硅烧制备的有机无机杂化钛硅材料的热稳定性最好，可以稳定在400～500°C，而其他有机单硅烷制备的材料，其热稳定性较差，直接限制了其进一步的研究与应用。在之后的研究中，采用苯基三甲氧基硅烷作为有机无机杂化钛硅材料合成的硅源。
3.2 钛硅材料疏水性分析
钛硅材料与水的接触角达到了 153°，超过了150°，这说明，钛硅材料具有超疏水的性质。一方面，钛硅材料中每个桂原子上都嫁接有一个苯环基团（苯环基团与Si的摩尔比例达到1：1），苯环基团的含量非常高；另一方面，钛硅材料的无机氧化桂骨架缩聚程度达到90%以上（29Si-NMR表征结果），Si-OH缺陷非常少。这两个因素，使得钛硅材料具有超疏水的性质。
当只使用正桂酸乙酯为桂源时，钛硅-0材料的接触角为0°，说明钛硅-0材料是完全亲水性的。当PTMS的摩尔百分含量为25%时，钛硅-25材料的接触角为32、当PTMS的摩尔百分含量达到50%，钛硅-50材料的接触角为136.5°，钛硅-50材料具有一定的疏水性。而使用PTMS为桂源时，钛硅-100材料的接触角为153°，已经达到了超疏水的范围（超过150°）。这些结果说明，钛硅材料的疏水性来自于骨架上的苯环基团，苯环基团的含量增加，会提高钛硅材料的疏水性。
3.3 钛硅材料的催化性分析
钛硅材料的疏水性强，催化活性得到了很大的提高，环氧环己烷选择性、H2O2利用率都更高。钛硅材料在甲醇溶刻中的催化活性要高于在乙腈溶剂中的催化活性，也间接证明了 钛硅材料是一个疏水性的材料。
考察钛硅材料在环己炼环氧化反应中的回收循环利用性能实验分析表明， 钛硅材料在第一次的催化反应中，环己炼转化率为99%，环氧环己烷选择性为99%，H2O2利用率为76%。当经过四次的回收循环实验之后，催化效果仅稍有降低，环己稀转化率为93%，环氧环己烷选择性为93%，H2O2利用率为68%。这说明，钛硅材料是一个稳定的，可以循环回收利用的餘烃环氧化催化材料。
4 钛硅材料的合成
具体合成步骤：将10mmol的苯基三甲氧基硅烷（PTMS），0.7_ol的钛酸正丁醋（TB〇T）， 12mmol的质量分数为36～38%的浓盐酸（HC1），和40 mmol的冰醋酸（HAc）依次加入30ml乙醇溶液中，控制合成母液中前驱体的摩尔比例为PTMS：TBOT：HC1：HAc：EtOH：H2O=1： 0.07：1.2：4：53：4.1。上述溶液在室温25°C的条件下搅拌2h。揽拌完成后，将所得到的乙醇混合溶液倒入直径为125 mm的培养皿中，在30～40°C的下均匀挥发以除去乙醇溶剂。待乙醇完全挥发去除后，于65°C烘箱内放置24h，再在250°C的马弗炉内老化6h后，将所得固体研磨成粉末，即为超疏水性有机无机杂化的层状钛硅材料钛硅。钛硅材料合成流程图如下：
5 总结
由于钛硅材料是有机无机杂化材料，是一种新型复合材料。在染料、光学、膜材料、催化和生物等许多领域具有广阔的应用前景，因此，它的研究具有重要意义。
参考文献：
[1]杨启华，刘健，钟华，王培远.介孔桂基有机无机杂化材料的研究进展.无机材料学报，2009（4）.
硅材料范文2
说起刘勇，可谓是江南有机硅厂合成车间的大名鼎鼎的“偏执狂”，对待工作，凡事总是爱较真，喜欢一盯到底。
自他担任合成设备员以来，他这股“爱较真”的劲儿更是在日常工作中展现的淋漓尽致。坚持每天进入车间生产一线，检查和了解各种设备的运行情况；坚持定期对压力容器、行车、储罐和安全阀等主要设备及安全附件进行检查，完善关的各种管理记录及台账；坚持发现设备问题立即整改，绝不带病运行……正是他这种严谨的工作态度，有效保证了车间设备的安全运行。
在30万吨有机硅项目建设过程中，刘勇在做好老装置设备日常管理的同时，还肩负着新项目合成装置设备的验收工作。2020年9月10日，刘勇发现试车过程中合成加热炉盘管有泄漏现象。加热炉作为合成开车关键设备，出现故障势必会影响整个合成试车的进度。刘勇立即联系加热炉厂家——双阳锅炉厂技术人员进行维修，而厂家技术人员答复维修约需要15天的时间。
“15天，这哪行？”为保证试车的进度，刘勇那股较真的脾气又上来了。他工作服都没来的及换，就立刻出差至江苏沭阳双阳锅炉厂，连续一周紧盯着厂家技术人员，共同商讨和制定维修方案。出差回来后，又日夜加班，在现场盯着加热炉的维修进度，终于在10天内完成加热炉的维修工作，保证了合成在时间节点顺利开车。
硅材料范文3
【关键词】锂离子电池；负极材料；硅/碳复合材料；高温热解；水热
当今社会，信息、能源和新材料在全球范围内成为重要的发展方向和支柱产业。在社会不断进步的同时，能源和环境问题已成为可持续发展的关键。伴随着全球逐渐减少的不可再生能源和日益严峻的环境问题，新能源的开发和应用刻不容缓。化学电源具有能量转换效率高、能量密度高、无噪声污染、可随意组合，随意移动等特点[1-3]。随着电子和信息产业的快速发展，移动通讯、数字处理机、便携式计算机得到了广泛应用，空间技术的发展和国防装备的需求以及电动汽车的研制和开发对化学电源特别是高能二次电池的需求迅速增长[4-11]。
目前使用的二次电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。由于锂离子电池具有开路电压高、能量密度大、使用寿命长、无记忆效应、无污染以及自放电率小等优点[12,13]，其应用越来越广泛。
锂离子电池负极材料方面，石墨类碳材料由于其良好的循环稳定性，理想的充放电平台和目前最高的性价比，仍是未来一段时间内锂离子电池的首选负极材料。但是碳材料的充放电比容量较低，体积比容量更是没有优势，难以满足电动车及混合电动车对电池高容量化的要求。因此开发具有高比容量、高充放电效率、长循环寿命的新型锂离子电池负极材料极具迫切性。
硅基材料因具有最高的理论嵌锂容量(4200mAh/g，远高于目前其它所有的负极材料)而越来越受瞩目。硅基材料在高程度脱嵌锂条件下，存在严重的体积效应，造成电极的循环稳定性大幅度下降。针对硅的体积效率，将硅与具有弹性且性能稳定的载体复合，缓冲硅的体积变化，将是提高硅类材料稳定性的有效途径。已经成功应用于锂离子电池的碳类材料具有相对弹性的结构，是良好的锂离子和电子导体，本身具有一定的嵌锂容量，其嵌脱锂体积变化小，循环稳定性好。如果将碳与硅能实现有效的复合，碳就能缓冲硅嵌脱锂时的体积变化，使整体电极的体积变化控制在合理的范围内，在保持硅高容量的同时，提高其循环稳定性。
本文以分析纯葡萄糖C6H12O6.H2O, 碳黑(乙炔黑), 无定形硅Si等为反应原料, 用水热法和高温热解法制备硅/碳复合材料; 通过添加不同的添加剂和改良合成条件来控制颗粒的形貌、粒度及其分布，使其达到优异的电化学性能; 将不同的硅/碳复合材料组装成纽扣电池, 并对不同硅/碳复合材料的电化学性能进行系统研究。
1.实验部分
1.1实验仪器
电热恒温干燥箱DHG-9202（上海三发科学仪器有限公司）；超声波清洗器KQ-250B（昆山市超声仪器有限公司）；分析天平AUY120（岛津有限公司）；磁力加热搅拌器（江苏金华仪器厂）; 全纤维真空高温管式炉GWG-1/1600型（东南大学自动化仪表研究所）。
扫描电子显微镜采用日本Hitachi公司S-3400N II型号电镜; 蓝电电池测试系统采用LAND深圳市六维科技有限公司SZLAND CT2001C。
1.2实验材料
无定形硅Si（南京冠业化工有限公司）；葡萄糖C6H12O6.H2O（国药集团化学试剂有限公司）；乙炔黑（阿法埃莎天津化学有限公司）；乙二醇（上海试剂赫维化工有限公司）；羧甲基纤维素CMC（上海晶纯试剂有限公司）。
1.3实验方法
1.3.1硅/碳复合材料(一)的制备
将无定形硅和葡萄糖(分析纯)按1:10的质量比分别溶于一定量的去离子水中，超声振荡2h。机械搅拌后，将无定形硅和葡萄糖溶液混合均匀后，于体积为30ml的反应釜中，置于电热恒温干燥箱内,180度恒温条件下水热反应15h以上。将水热反应后的无定形硅/葡萄糖样品中的溶剂进行蒸发，直到溶剂完全挥发。再将样品移入管式炉中，在N2气保护下,于650度恒温条件下，保温6h以上，自然冷却至室温。其中，N2气流速为300ml/min，升温速率为5度/min。将烧结后的产物用手研磨成粉末。得到的硅/碳复合材料标为(一)样品。
1.3.2硅/碳复合材料(二)的制备
将无定形硅和乙炔黑按2:1的质量比分别放入丙三醇溶液，超声分散一定时间(2h以上)后，机械搅拌直至溶液成粘稠状，然后将无定形硅和乙炔黑的丙三醇溶液混合均匀。将混合均匀的无定形硅/乙炔黑丙三醇溶液于体积为30ml的反应釜中，置于电热恒温干燥箱,180度恒温条件下水热反应15h以上。将水热反应后的无定形硅/乙炔黑样品中的丙三醇溶剂进行蒸发，直到丙三醇溶剂完全挥发后，将水热反应后的产物用手研磨成粉末。得到的硅/碳复合材料标为(二)样品。
硅材料范文4
关键词：氧化锌 硅藻硅质壳 纳米材料 光致发光
中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0005-04
硅藻（diatom）是一类单细胞真核浮游植物，生产了40%～45%的海洋初级生产力[1]和20%～25%的世界初级生产力[2]，现存200多个属、超过105个物种[3]。硅藻具有因种而异的刚性细胞壁结构，称为硅质壳（frustule），其在纳米至微米尺度上表现出的规律性和重现性，使得硅质壳具有了非常好的韧性、传输率和高比表面积等性质。
硅藻硅质壳纳米材料因其奇特、复杂的结构而具有应用价值[4～6]，但硅质壳固有的氧化硅（silica）组成限制了其应用范围，因此，在维持硅藻硅质壳三维纳米结构的形态、结构不发生改变的情况下，将其主要成分二氧化硅转化为其他的具有应用前景的材料成分成为了关键的一步。目前，在硅藻硅质壳的化学修饰方面已有大量的研究，主要集中在生物光电子、生物矿化、微流体、药物载体、生物传感器等领域[7～15]。从报道中来看，所得新纳米材料的种类和方法仍有很大的研究空间。
纳米氧化锌作为一种新型多功能无机材料，物理化学性质稳定，氧化活性高且廉价易得。纳米级ZnO具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应等，与普通ZnO相比，表现出许多特殊的性质[16～18]，特别是纳米ZnO由于宽的带隙和丰富的缺陷能级，在受到外界激发时，能发射出从紫外到可见光范围的许多不同波长的荧光。
在这里，我们建立基于硅藻硅质壳结构的纳米材料合成新方法，以硅藻硅质壳为模板，建立配位反应-沉淀反应多重平衡合成法，可控合成三维结构的氧化锌纳米材料，并探讨其光学性能。
1 实验部分
1.1 主要实验仪器与试剂材料
主要实验仪器：JSM-6700F冷场发射扫描电子显微镜（JEOL，Japan）；JEM-2100透射电子显微镜（200 kV）（JEOL，Japan）；Nicolet 380 FT-IR傅立叶变换红外光谱仪（Thermo Fisher Scientific America，USA）；F-4600荧光分光光度计（Hitachi，Japan）；LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）；箱式电阻炉SX25-12（龙口市电炉制造厂）。
主要试剂材料：六水合硝酸锌（AR）；碳酸铵（AR）；30%过氧化氢（AR）；无水乙醇（AR）；氨水（AR）；硫酸（AR）；盐酸（AR）。
F/2营养液：根据F/2营养液配方，依次取氮、磷、硅、微量元素储备液1 ml，维生素储备液0.5 ml，加入1 L的过滤灭菌海水中，即得F/2营养液。
实验所用的圆筛藻（Coscinodiscus sp.）由中国海洋大学海洋污染生态化学实验室的藻种室提供。
1.2 硅藻的培养及硅质壳结构的提取
硅藻的培养：在光照培养箱内采用实验室单种一次培养法培养。具体培养条件为：将圆筛藻（Coscinodiscus sp.）接入新鲜的培养液中，在温度20 ℃±1 ℃，明暗周期12 h白/12 h黑，光源为白色日光灯，光照强度约为4000Lux的环境中培养。每日摇动2～3次，藻种生长到指数生长期后重新接种，如此反复2～3次，此时藻种状态良好，用于实验。
硅质壳的提取：将圆筛藻液在低速大容量离心机中以3000 r·min-1的速度离心得到圆筛藻余液，加入30wt%过氧化氢和2 mol·L-1的盐酸，在暗处放置反应48 h，分别用二次水和无水乙醇洗涤两次，离心，置于真空干燥箱在130 ℃下干燥3 h。
1.3 硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的模板合成—— 配位反应-沉淀反应多重平衡合成法
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。
准确称取硅质壳材料0.024 g，加入30 ml蒸馏水中，充分搅拌直至硅质壳材料分散均匀。加入0.2 mol·L-1Zn（NO3）2溶液2.00 ml，缓慢滴加1 mol·L-1的（NH4）2CO3溶液。加入一定量的氨水，直至产生的沉淀刚好消失为止。将烧杯置于80 ℃恒温水浴中，固定中速搅拌，进行水解反应。将反应液转移至抽滤漏斗中分离，并分别用蒸馏水和无水乙醇各洗涤所得沉淀两次，得到前驱体。将前驱体置入箱式电阻炉中，升温至450 ℃，保温4 h，得到硅质壳结构氧化锌纳米材料。
1.4 硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的表征
1.4.1 扫描电子显微镜分析
取定量硅质壳材料、硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料进行冷场发射扫描电子显微镜分析，考察材料的表面形貌。
1.4.2 透射电子显微镜及自带能谱仪分析
取定量硅质壳材料、硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料进行透射电子显微镜及自带能谱仪分析，考察材料的表面形貌与元素分布情况。
1.4.3 傅立叶变换红外光谱仪分析
取定量硅质壳材料、硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料进行傅立叶变换红外光谱仪分析，考察材料的组成。
1.5 圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的发光性能实验
以相同方法制得不含硅质壳的氧化锌材料。
取定量硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料、不含硅藻硅质壳的氧化锌材料放入F-4600荧光光谱仪的固体支架中，将数据模式选为Luminescence，狭缝宽度选为5.0 nm，固定激发波长为300.0，扫描发射光谱。
2 实验结果与讨论
2.1 硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的电镜分析
如图1所示，一系列电子显微镜对比图片表明了氧化锌在圆筛藻硅质壳表面的分布情况。圆筛藻硅质壳壳面的平均直径约为90 m（图1-a），其表面呈现出一种三维纳米蜂窝状多级孔结构（图1-b～1-e）。其中，孔较大的一级微孔平均直径约1.2 m（图1-b～1-d）；孔径相对较小的一级结构其平均直径大约为150～200 nm（图1-c）；从透射电镜图片上孔径最小的一级结构的轮廓，可判断出其微孔的平均直径约为70～80 nm（图1-e）。通过配位反应-沉淀反应多重平衡合成法合成前驱体得到了均匀的硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料（图1-f），壳面的ZnO纳米粒子呈针状有序排布，平均长度200 nm（图1-g）。透射电子显微镜图片（图1-h～1-k）给出了氧化锌在圆筛藻硅质壳结构的各级微孔中的分布情况。在圆筛藻硅质壳壳面的二级微孔结构中，氧化锌纳米粒子颗粒的平均直径可达到约为5 nm（图1-j）。
2.2 硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的能谱分析
图2给出了圆筛藻硅质壳结构与硅质壳氧化锌纳米材料的能谱分析结果的对比图，其中铜元素的能谱峰来自测试用的能谱仪放置样品的铜网支架。从对比图中可以看出，圆筛藻硅质壳结构的主要元素组成为硅和氧，而圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料中硅和锌的原子百分比例约为2.23∶1。
2.3 硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的红外光谱分析
如图3所示，圆筛藻硅质壳结构及圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的红外光谱对比图清楚的显示了模板反应前后材料在结构组成上的改变。对于硅质壳结构本身的特征峰来说，470～806 cm-1处为硅质壳结构中Si-O-Si基团的弯曲振动吸收峰，1095 cm-1处为Si-O-Si基团的伸缩振动吸收峰。3000～3750 cm-1处的宽吸收峰为O-H基团的伸缩振动吸收峰，在这里是既包括硅质壳结构表面吸附的水、表面结晶水中的羟基的伸缩振动吸收峰，也包括H-O-Si基团中的羟基的伸缩振动吸收峰。从红外谱图中Si-O-Si基团和Si-OH基团的红外吸收峰的强度来看，圆筛藻硅质壳表面的Si-O-Si基团在数量上占有优势，是圆筛藻硅质壳结构表面所具有的主要的基团。而圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的红外光谱则显示Si-O-Si基团和Si-OH基团的几处红外吸收峰都有了一定程度上的减弱，表明氧化锌在圆筛藻硅质壳表面可能与Si-O-Si基团以及Si-OH基团发生了化学反应。
2.4 硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的发光性能与比较分析
图4所给出的是圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料与同一条件合成的不含圆筛藻硅质壳结构的氧化锌材料在300.0 nm的激发波长下的光致发光光谱对比图。从对比图中可以看出，以上圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料与同一条件合成的不含圆筛藻硅质壳结构的氧化锌材料在400～550 nm的发射光范围内的蓝绿可见光区均有宽而强的发射峰，但是圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料的发射光强度比同一条件合成的不含圆筛藻硅质壳结构的氧化锌材料的发射光强度要高出14.55%。
3 结论
（1）建立了利用溶液配位反应-沉淀反应多重平衡合成前驱体的方法，成功合成了硅质壳结构氧化锌纳米材料，电子显微镜表征的结果表明氧化锌在圆筛藻硅质壳表面均匀附着，壳面上的氧化锌纳米针状物平均长度200 nm，多级微孔结构内的氧化锌纳米粒子平均直径5 nm，能谱分析结果表明，圆筛藻硅质壳结构氧化锌纳米材料中硅和锌的原子比约为2.23∶1，红外光谱分析结果表明，氧化锌与圆筛藻硅质壳表面的部分Si-O-Si和Si-OH特征基团发生化学反应。
（2）对比相同条件下制备的不含硅藻硅质壳的氧化锌材料，对硅藻硅质壳结构氧化锌纳米材料进行了发光性能的分析和比较研究，结果表明经硅藻硅质壳模板合成后的氧化锌材料在光致发光性能上提高了14.55%。
参考文献
[1] Mann D G.The Species Concept in Diatoms[J].Phycologia，1999，38（6）： 437-495.
[2] Werner D.the Biology of Diatoms[M].Blackwell Scientific Publications， Oxford，1977，ch.1，pp.1-17.
[3] Mann D G，Droop S J M. Biodiversity， Biogeography and Conservation of Diatoms[J].Hydrobiologia，1996，336（1-3）：19-32.
[4] Lettieri S， Setaro A， De Stefano L，etc.The Gas-detection Properties of Light-emitting Diatoms[J].Advanced Functional Materials，2008，18（8）：1257-1264.
[5] Setaro A，Lettieri S，Maddalena P，etc.Highly Sensitive Optochemical Gas Detection by Luminescent Marine Diatoms[J].Applied Physics Letters，2007，91（5）：051921.
[6] Bismuto A，Setaro A，Maddalena P， etc. Marine Diatoms as Optical Chemical Sensors：A Time-resolved Study[J].Sensors and Actuators B：Chemical，2008， 130（1）：396-399.
[7] Unocic R R，Zalar F M，Sarosi P M， etc. Anatase Assemblies from Algae： Coupling Biological Self-assembly of 3-D Nanoparticle Structures with Synthetic reaction Chemistry[J].Chemical Communications，2004：796-797.
[8] Bao Z， Weatherspoon M R， Shian S，etc.Chemical Reduction of Three-dimensional Silica Micro-assemblies into Microporous Silicon Replicas[J].Nature， 2007，446：172-175.
[9] Bao Z，Ernst E M，Yoo S，etc.Syntheses of Porous Self-supporting Metal-nanoparticle Assemblies with 3D Morphologies Inherited from Biosilica Templates （Diatom Frustules）[J].Advanced Materials，2009，21（4）：474-478.
[10] Weatherspoon M R，Allan S M，Hunt E， etc. Sol-gel Synthesis on Self-replicating Single-cell Scaffolds：Applying Complex Chemistries to Nature’s 3-D Nanostructured Templates[J].Chemical Communications，2005：651-653.
[11] Kusari U，Bao Z，Cai Y，etc. Formation of Nanostructured， Nanocrystalline Boron Nitride Micropa rticles with Diatom-derived 3-D Shapes[J].Chemical Communications，2007：1177-1179.
[12] Wang G J，Fang Y，KimP，etc.Layer-by-layer Dendritic Growth of Hyperbranched Thin Films for Surface Sol-gel Syntheses of Conformal， Functional，Nanocrystalline Oxide Coatings on Complex 3-D （bio）silica Templates[J].Advanced Functional Materials，2009，19（17）：2768-2776.
[13] Losic D，Mitchell J G，Voelcker N plex Gold Nanostructures Derived by Templating from Diatom Frustules[J].Chemical Communications，2005：4905-4907.
[14] Pérez-Cabero M，Puchol V， Beltrán D， etc. Thalassiosirapseudonana Diatom as Biotemplate to Produce a Macroporous Ordered Carbon-rich Material[J].Carbon，2008，46（2）：297-304.
[15] Zhou H，Fan T，Li X， etc.Bio-inspired Bottom-up Assembly of Diatom-templated Ordered Porous Metal ChalcogenideMeso / nanostructures[J].European Journal of Inorganic Chemistry，2009（2）：211-215.
[16] Pan Z W，Dai Z R，Wang Z L. Nanobelts of Semiconducting Oxides[J].Science，2001，291（5510）：1947-1949.
硅材料范文5
关键词：航空领域；硅橡胶材料；既有研究；突出要义；探究路径
不置可否，航空装备的发展需要先进材料技术的保驾护航，航空材料的关键性不容小觑。尤其是硅橡胶材料作为相对重要的航空橡胶材料，其属于典型性的半无机半有机机构，一方面具有有机高分子柔顺的特性，另一方面还具备无机高分子耐热属性，在国防尖端领域得到广泛研究和应用，因此，对航空硅橡胶材料的探究势在必行。
1 航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温密封等方面应用现状
1.1 阻尼性能情况浅析
在诸多飞行器速度提升以及大功率发动机的应用，所显露出的航空振动与噪声问题逐渐严重。毫无疑问，航空设备是否达到先进性要求的标准之一就是减振和降噪技术水平。而当前硅橡胶因为能够在高低温环境中保持相对稳定的力学性能以及化率小的模量，自然而然成为航空硅橡胶发挥阻尼性能的首选。鉴于硅橡胶损耗因子仅为0.06-0.1，能发挥的阻尼性能不尽如人意，减振效果并不突出，但是由于硅橡胶的组成体系中有着众多活性基因，相关研究进程中发现可以通过改性来提升硅橡胶的阻尼性能。利用生胶结构改性、互穿网络结构改性以及聚合物共混改性、添加阻尼试剂等方法来有效提升航空硅橡胶材料的阻尼性能的发挥效果。
1.2 明晰导电性能现状
近些年来航空飞行器的更新换代以及相关电子技术的飞速发展背景下，电磁干扰现象日益严峻，倘若不对电磁信号加以屏蔽，必将对航空飞行器正常运转产生影响，严重的还会泄露通讯秘密。由是，航空飞行器有关电子装置需要利用导电橡胶进行有效隔离，继而催生航空领域中高导电橡胶的运用。当下，硅橡胶中添加了导电填料，进而可以支撑高导电的硅胶材料，强化硅橡胶的导电性能主要是三大类导电填料发挥着作用，毋庸置疑导电硅橡胶的导电性能以及采用的导电填料的结构特点至为重要。
1.3 高低温性能的发展现状
由于随着当代航空科学技术日新月异的进步，航空硅橡胶材料的高温属性难以实现一些相对苛刻的要求，提升硅橡胶耐高温性能是航空硅橡胶材料的研究热点所在。当下硅橡胶的耐高温性能深受两大因素制约：一是高温环境下有机侧基极易发生热氧老化情况，从而致使硅橡胶也热老化；二是高温环境下主链产生断裂和重排的硅氧键，也会带来硅橡胶热老化的结果。由此可见，现下航空硅橡胶材料的耐高温性能并没有达到一定的高度。另一方面，硅橡胶材料的耐低温性能也不容乐观，特别是当航空器航行达到一定高度时，飞机处于低温影响区对应的空气密封性弱以及阻尼减振材料难以发挥作用，对于硅橡胶耐低温性能的要求愈发严苛，橡胶材料耐低温性能同转变温度息息相关，随着周围温度降低，硅橡胶材料便会变硬，继而丧失橡胶材料既有的弹性，最终失去使用价值。目前航空硅橡胶材料在高低温性能方面的效果不尽如人意，还有待进一步改善。
2 探究航空硅橡胶材料的新研究方向
2.1 向高导电硅橡胶迈进
为了更好地规避各个电子设备之间的电磁干扰风险，高导电航空硅橡胶成为航空领域的新研究与应用方向。航空领域常用的高导电型硅橡胶材料主要是以氟硅橡胶、苯基硅橡胶作基胶，主要用镀银材料亦或是银粉为航空导电材料，其基本性能中EC系列主要是指导电苯基硅橡胶，而EF系列则是导电氟硅橡胶材料。这两类航空导电材料都具有一定优异导电性能以及耐高低温抗老化的性能，目前航空行业已经广泛的研究这些方面，并将其应用于航空仪器设备与航空电子系统的密封环节中。
2.2 阻尼硅橡胶的发展进程
当下国内航材院SE20XX系列所运用的阻尼硅橡胶材料具有显著的高性能：阻尼性能强、耐候性好、高低温环境的适应性好的特点。这些系列硅橡胶材料凭借它的成型减振器形成三项等刚度的结构，将其使用温度范围严格控制在（-55～80℃），由此使得阻尼硅橡胶的性能保持稳定，相对应减振效率达到95%以上，继而推动使用寿命可达1000个飞行小时以上。目前已经广泛应用于大载荷航空相机减振器、航空仪表减振器、压缩机、发动机以及航空电路板用减振器等航空设备的降噪减振方面。在近十余年的硅橡胶阻尼材料研制过程中取得了不错的进展，所研制的宽温宽频高阻尼材料通常能维持阻尼系数β≥0.3的特性，与此同时，在对橡胶材料进行温度和频度、动态位移的扫描后，得到了ZN-33阻尼材料的附模量以及损耗因子等相关变化规律，这对于航空硅橡胶材料的研究发展具有深远意义。特别是伴随着航空产品以及电子设备集成化的迅猛发展，功率和发热量也愈来愈大，导热性阻尼材料也成为了热门研究方
向。
2.3 航空绝缘硅橡胶的尝试
绝缘硅橡胶凭借其独有的憎水性以及憎水迁移性被用于航空高压绝缘防污闪材料，然而不可忽视的是，这种硅橡胶材料仍然存在附着力差、阻燃性差以及强度不够的缺陷。为了更好地提高绝缘硅橡胶防污闪的效果，目前国内外都在开展相关领域的研究，具体来说囊括了以下几个方面：一是通过纳米粉体改善硅橡胶的绝缘性能；二是强化阻燃、耐漏电起痕性能；三是在航空产品的涂层自恢复和耐老化上多做文章。
3 结束语
一言以蔽之，经过多年发展，航空硅橡胶材料形成了较完整的材料体系和相对过硬的技术基础，囊括了四大胶种以及百多个系列的硅橡胶材料，能够满足目前航空设备研制以及生产的需求。此外，随着国内航空工业发展的进程不断加快，对于新型材料的需求也日益强烈，推动未来航空硅橡胶相关研究于国于民，都是福祉。尽管当下航空硅橡胶材料研究发展有所成效，但是仍然任重而道远。
参考文献
[1]朱小飞，杨科，黄洪勇.SRM内绝热层成型用硅橡胶气囊材料老化机理研究[J].上海航天，2016，32（6）：67-72.
[2]刘小艳，吴福迪，王帮武，等.低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能[J].复合材料学报，2016，32（4）：925-932.
硅材料范文6
本发明公开了一种氧氮化硅结合碳化硅高温陶瓷材料。以骨料、粉料和外加剂、结合剂为原料制成,以骨料和粉料质量之和为总质量100%计,骨料含量为65%～75%,粉料含量为 25%～35%;骨料为碳化硅骨料;粉料包括碳化硅粉、硅粉、氮化硅粉、球粘土粉、二氧化硅微粉;外加剂为五氧化二钒;结合剂包括浓度为50%的木质磺酸钠溶液、浓度为6%的聚乙烯醇溶液、糊精。该材料通过对各组分及其用量的优化,使其制备工艺更合理、更经济。烧结时不需电加热,不需N2气保护和作反应物质,只需在燃气炉氧化气氛下加热即可获得具有良好性能的高温陶瓷材料。本发明还公开了一种上述材料的制备方法,采用捣打成形工艺,具有设备投资小、生产流程短、能耗低、适应范围广等特点。
专利号:CN101654362
利用建筑废弃石粉作原料的陶瓷仿古砖及其制备方法
本发明公开了一种利用建筑废弃石粉作原料的陶瓷仿古砖及其制备方法,其特征在于,它是利用建筑废弃石粉代替陶瓷行业原用的天然开采的优质石粉,其矿物原料配方按重量百分比计包括:废弃石料18%～22%、石粉8%～13%、砂25%～30%、高铝泥30%～42%、滑石粉2%～3%、废料2%～5%。本发明用于建筑物室内、外装饰用,具有防滑、耐磨、防污自洁、抗菌、抗静电、光变幻等功能,而且生产过程中不对环境产生二次污染,制造成本低、产品便于运输、易于施工,是一种优质环保节能的新型建筑材料。
专利号: CN101654948
一种隔音建筑板材
本发明涉及一种建筑用材料的技术领域,尤其涉及一种隔音建筑板材,它可以代替现有的建筑用木板材。本发明是由以下各组份按重量份数比组成:玻璃纤维:5%～10%;滑石粉:5%～10%;陶瓷棉:5%～15%;膨胀珍珠岩:10%～30%;菱镁矿:30%～60%;硫酸铝:1%～2%。本发明具有防火、防水、防潮、防腐防锈、不易老化变形、隔音性能好、容重轻、成本低、材料来源广泛等优点。由于本发明产品还可以防虫蛀,因此是天然木材资源的良好替代品。本发明适用范围广、价格低、施工方便、原料充足,既可以更好地保护我国的森林资源,又能满足建筑业的需要。适于各种建筑行业使用,且具有非常好的环保性能,取材也方便,适合推广应用,市场前景好。
专利号:CN101654933
具有陶瓷涂层的切削刀片
具有多层陶瓷涂层的切削工具刀片。所述多层陶瓷涂层为交替子层的分层结构,所述交替子层是氧化物材料与和该氧化物材料具有良好粘附力的第二材料的界面层的交替层。所述陶瓷涂层通过化学气相沉积而沉积;每一随后沉积的界面层用于中断前一沉积的氧化物材料子层,并用作随后氧化物材料子层的沉积用表面。所述第二材料是所述氧化物材料中的至少一种元素在硬质材料中的固溶体。
专利号:CN101652502
防静电耐磨陶瓷托辊及其制备方法
本发明的目的是提供一种防静电耐磨陶瓷托辊及其制备方法,采用5%～60%陶瓷骨料、5%羟甲基纤维素、3%～5%Sb2O5、15%～75%Fe2O3、3%～5%SnO2、2%～3%氧化钛、3%～7%氧化锌的配方,经配料、球磨、榨泥、练泥、挤出成形、干燥、烧结和装配等工序或者经配料、球磨、喷雾造粒、等静压成形、烧结和装配等工序制备或者经配料、球磨、注浆、干燥、烧结和装配等工序制备。该防静电耐磨陶瓷托辊使用寿命为15～48个月,壁厚在6～20mm,耐磨性是钢管托辊的3～5倍、重量是钢管托辊的2/3、耐酸98.6%、耐碱84.7%、磨耗
专利号:CN101654358
陶瓷小电窑