A strategy to achieve enhanced electromagnetic interference shielding at ultra-low concentration of multiwall carbon nanotubes in P alpha MSAN/PMMA blends in the presence of a random copolymer PS-r-PMMA

A unique strategy was adopted to achieve an ultra-low electrical percolation threshold of multiwall carbon nanotubes (MWNTs) (0.25 wt%) in a classical partially miscible blend of poly-alpha-methylstyrene-co-acrylonitrile and poly(methyl methacrylate) (P alpha MSAN/PMMA), with a lower critical solution temperature. The polymer blend nanocomposite was prepared by standard melt-mixing followed by annealing above the phase separation temperature. In a two-step mixing protocol, MWNTs were initially melt-mixed with a random PS-r-PMMA copolymer and subsequently diluted with 85/15 P alpha MSAN/PMMA blends in the next mixing step. Mediated by the PS-r-PMMA, the MWNTs were mostly localized at the interface and bridged the PMMA droplets. This strategy led to enhanced electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness at 0.25 wt% MWNTs through multiple scattering from MWNT-covered droplets, as compared to the blends without the copolymer, which were transparent to electromagnetic radiation.

Non-Gravitational Effects with Density-Matching in Evaluating the Influence of Sedimentation on Colloidal Coagulation

The method of density matching between the solid and liquid phases is often adopted to effectively eliminate the effect of sedimentation of suspensions in studies on dynamic behaviour of a colloidal system. However, the associated changes in the solvent composition may bring side effects to the properties investigated and therefore might lead to a faulty conclusion if the relevant correction is not made. To illustrate the importance of this side effect, we present an example of the sedimentation influence on the coagulation rate of suspensions of 2 μm (diameter) polystyrene. The liquid mixtures, in the proper proportions of water (H2O), deuterium oxide (D2O) and methanol (MeOH) as the liquid phase, density-matched and unmatched experiments are performed. Besides the influence of viscosity, the presence of methanol in solvent media, used to enhance the sedimentation effect, causes significant changes (reduction) in rapid coagulation rates compared to that in pure water. Without the relevant corrections for those non-gravitational factors it seems that gravitational sedimentation would retard the coagulation. The magnitude of the contribution from the non-gravitational factor is quantitatively determined, making the relevant correction possible. After necessary corrections for all factors, our experiments show that the influence of the sedimentation on coagulation rates at the initial stage of the coagulation is not observable.

液相介质对水平气液间歇流动压降的影响

研究了水平管内不同液相介质(水、油和不同浓度的CMC溶液)对气液两相间歇流动压降的影响.实验管道为内径50mm的透明有机玻璃管,从入口到分离器长约30 m,实验段由2个长3 m的水平管组成.共记录了320组不同表观流速下的压降信号:油相0.17～1.85 m/s,水相0.17～2.48 m/s,CMC溶液0.17～1.42 m/s,气相0.06～3.40 m/s.结果表明,液相为牛顿流体(油或水)的气液流动,随着表观气相流速的增大,压降呈增加趋势;非牛顿幂率流体(不同浓度的CMC溶液)的管道流动,当流动指数低于一定值时,压降随气相流量的增加呈降低趋势,并且低于单液相流动的压降.Lockhart-Martinelli模型过高地预测了气-非牛顿幂率流体两相的压降.

Effect of Fe content on the thermal stability and dynamic mechanical behavior of NdAlNiCu bulk metallic glasses

The dependence of microstructure and thermal stability on Fe content of bulk Nd60Al10Ni10Cu20-xFex (0 less than or equal to x less than or equal to 20) metallic glasses is investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron micrograph (HRTEM). All samples exhibit typical amorphous feature under the detect limit of XRD, however, HRTEM results show that the microstructure of Nd60Al10Ni10Cu20-xFex alloys changes from a homogeneous amorphous phase to a composite structure consisting of clusters dispersed in amorphous matrix by increasing Fe content. Dynamic mechanical properties of these alloys with controllable microstructure are studied, expressed via storage modulus, the loss modulus and the mechanical damping. The results reveal that the storage modulus of the alloy without Fe added shows a distinct decrease due to the main a relaxation. This decrease weakens and begins at a higher temperature with increasing Fe content. The mechanism of the effect of Fe addition on the microstructure and thermal stability in this system is discussed in terms of thermodynamics viewpoints. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influence Of Gravity On Structure Of Colloidal Crystal Using Simulated Microgravity

Liquid mixtures of water and deuterium oxide as the liquid phase, were used to match the density of charged colloidal particles. Kossel diffraction method was used to detect the crystal structures. The experiments under the density-matched (g=0) and unmatched (g=1) conditions are compared to examine the influence of gravity on the crystal structures formed by self-assembly of 110 nm (in diameter) polystyrene microspheres. The result shows that die gravity tends to make the lattice constants of colloidal crystals smaller at lower positions, which indicates that the effect of gravity should be taken into account in the study of the colloidal crystals.

Temperature and composition profile during double-track laser cladding of H13 tool steel

Multi-track laser cladding is now applied commercially in a range of industries such as automotive, mining and aerospace due to its diversified potential for material processing. The knowledge of temperature, velocity and composition distribution history is essential for a better understanding of the process and subsequent microstructure evolution and properties. Numerical simulation not only helps to understand the complex physical phenomena and underlying principles involved in this process, but it can also be used in the process prediction and system control. The double-track coaxial laser cladding with H13 tool steel powder injection is simulated using a comprehensive three-dimensional model, based on the mass, momentum, energy conservation and solute transport equation. Some important physical phenomena, such as heat transfer, phase changes, mass addition and fluid flow, are taken into account in the calculation. The physical properties for a mixture of solid and liquid phase are defined by treating it as a continuum media. The velocity of the laser beam during the transition between two tracks is considered. The evolution of temperature and composition of different monitoring locations is simulated.

Estudo de adsorção de ácidos naftênicos a partir de correntes de hidrocarbonetos

Ácidos naftênicos correspondem à complexa mistura de ácidos carboxílicos presentes no petróleo, responsáveis diretamente pela sua acidez e pela sua corrosividade em fase líquida durante o refino. Tais compostos também estão presentes nas frações destiladas do petróleo, causando diversos problemas na qualidade final do produto. Uma possível forma de remover esses ácidos das frações destiladas é através da adsorção em materiais porosos. Contudo, os resultados até então apresentados indicam que resinas trocadoras de íons seriam os melhores adsorventes destes compostos, o que poderia aumentar o custo do processo e diminuir sua viabilidade. Neste trabalho, dois adsorventes comerciais (argila e alumina ativada) foram caracterizados por diversas técnicas físico-químicas e avaliados quanto à sua capacidade de remover os ácidos naftênicos de frações médias e pesadas de petróleo. Avaliou-se, ainda, para fins de comparação, o comportamento de ácidos naftênicos comerciais em óleos sintéticos preparados com óleo mineral. Em complementação, a corrosividade do aço carbono nos meios estudados foi também verificada. A argila apresentou maior afinidade com os ácidos naftênicos, tendo capacidade de adsorção superior e cinética de processo ligeiramente mais rápida às da alumina para as cargas sintéticas. No entanto, em virtude da maior concorrência pelos sítios de adsorção, apresentada pelos outros componentes presentes em óleos reais, observou-se uma perda na eficiência para estas amostras. Neste caso, a alumina apresentou melhores resultados. Embora ambos adsorventes tenham apresentado boa capacidade de remoção do soluto, a resina trocadora de íons ainda apresentou resultado mais eficaz para as amostras reais. Nas condições desse estudo, a taxa de corrosão do aço nas amostras sintéticas e em duas das reais não foi significativa e apenas uma delas apresentou-se corrosiva (Óleo 1). No entanto, a remoção dos ácidos naftênicos por adsorção conseguiu reduzir a taxa de corrosão neste meio em até 99%

Estudo termodinâmico da precipitação de parafinas em petróleos brasileiros

Um dos grandes desafios enfrentados pela indústria do petróleo é reduzir o impacto causado pela cristalização indesejável de hidrocarbonetos parafínicos de elevada massa molar em tubulações e equipamentos de produção. A cristalização de parafinas em petróleo é normalmente detectada através da determinação da temperatura inicial de aparecimento de cristais (TIAC), que pode ser estimada através de modelagem termodinâmica com base na composição do petróleo. Os objetivos deste trabalho são: estudar os principais modelos termodinâmicos adotados para descrever a precipitação de parafinas; verificar a validade desses modelos para os petróleos brasileiros e determinar qual modelo é o mais adequado para esses óleos. Para tanto, três formas de cálculo da razão entre as fugacidades das fases sólida e líquida e cinco modelos para calcular os coeficientes de atividade dos componentes em cada fase são aplicados aos dados de composição de vinte e três petróleos brasileiros. Os resultados mostram que o modelo ideal de múltiplas fases sólidas e o modelo de Escobar-Remolina geram valores bastante abaixo da TIAC experimental. Para os modelos de única fase sólida ideal, de Won e de Coutinho, foi possível observar que: a) a grande maioria dos erros é negativa; b) que estes se distribuem melhor em torno de zero quando se utiliza a correlação de Coutinho para o cálculo dos valores de i; c) os valores de erro médio para os modelos de Coutinho, de Won e ideal com única fase sólida se equivalem, qualquer que seja o modelo utilizado para o cálculo de i, exceto para o caso em que todos os compostos presentes na fase líquida podem precipitar; d) os valores obtidos através do modelo de Coutinho apresentam erro sistemático em relação ao modelo ideal de única fase sólida; e) as diferentes formas de se calcular a razão entre as fugacidades da fase sólida e líquida (i) influenciam fortemente a capacidade preditiva dos modelos, o que não era esperado; f) o perfil do primeiro cristal formado nos petróleos é influenciado pelas moléculas mais pesadas presentes nos resíduos, o que mostra a necessidade de se desenvolver metodologias precisas e robustas de caracterização de resíduos; g) a inclusão de uma estimativa para a composição dos resíduos efetivamente melhorou o desempenho dos modelos em petróleos médio; h) em petróleos pesados, houve um aumento do erro de previsão da TIAC devido à pouca ou nenhuma quantidade de parafinas nos resíduos desses óleos. A necessidade de uma melhor caracterização dos resíduos de petróleos é corroborada pelo fato da TIAC calculada pelos modelos ser, via de regra, mais baixa que a TIAC experimental e pela melhora no desempenho dos modelos quando se estimou a composição dos resíduos, em petróleos médios

含AlF3和ZrF4氟化物玻璃的分相与析晶

以摩尔组成为8．7MgF2-17．4CaF2-8．7SrF2-13．3BaF2-13．0YF3-31．6．AlF3-7．3ZrF4的氟化物玻璃为对象，研究了玻璃的分相和析晶．研究表明，玻璃中同时含有AlF3和ZrF4时，玻璃产生明显的分相，玻璃在高温下对水比较敏感，容易产生表面析晶．玻璃内部的析晶主要来自稳定性较差的富Al相，受空气中水分的影响，玻璃表面的析晶首先产生于富Zr相．依据玻璃的分相和析晶表现，讨论了含AlF3和ZrF4氟化物玻璃的表面析晶机理．

Solid-state NMR study of bioactive binary borosilicate glasses

A series of binary borosilicate glasses prepared by the sol-gel method are shown to be bioactive. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) and trimethylborate (TMB) in acidic medium are used to prepare xB(2)O(3)center dot(1-x)SiO2 glass systems for x = 0.045-0.167. The formation of a layer of apatite-like mineral on the glass surface becomes apparent after soaking in simulated body fluid for 48 h. We have measured the B-11-B-11 homonuclear second moments of the borosilicate glasses and inferred that no macroscopic phase separation occurred in our glasses. The B-11 chemical shift data also show that the formation of clustered boroxol rings is negligible in our glass system. Although the bioactivity of our borosilicate glasses is less than that of CaO-SiO2 sol-gel glasses, these simple binary systems could be taken as reference glass systems for the search of new bioactive borosilicate glasses. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Growth of beta barium borate (beta-BaB2O4) thin films on alpha barium borate (alpha-BaB2O4) substrates

Crystalline beta-BBO thin films have been successfully prepared on (001)-oriented Sr2+-doped alpha-BBO substrates using liquid phase epitaxy and pulsed laser deposition techniques. The films were characterized by X-ray diffraction and X-ray rocking curve (XRC). The present results manifest that the beta-BBO thin films grown on Sr2+-doped alpha-BBO substrates have larger degree of orientation f-value and smaller XRC FWHM than the ones grown on other reported substrates. Compared with other substrates, alpha-BBO has the same UV cutoff and the similar structure to beta-BBO. These results reveal that alpha-BBO single crystal may be a promising substrate proper to the growth of beta-BBO films. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Catalisadores para hidroisomerização de n-hexadecano

No processo de hidrocraqueamento para a produção de lubrificantes ocorre a formação de uma corrente rica em compostos parafínicos que possuem alto ponto de fluidez, apesar dos mesmos apresentarem excelentes desempenhos em termos de estabilidade térmica e oxidativa. A transformação das n-parafinas obtidas nestas correntes em isoparafinas e compostos naftênicos, os quais possuem menores pontos de fluidez, se faz necessária a fim de enquadrar esta propriedade. Uma das rotas catalíticas mais importantes neste sentido é a hidroisodesparafinação ou HIDW (hydroisodewaxing) que consiste na conversão de n-parafinas nas respectivas isoparafinas, onde são empregados catalisadores bifuncionais zeolíticos com a ocorrência de seletividade de forma. No caso dos catalisadores industriais, se faz necessária a dispersão da fase metálica e da zeólita em uma matriz amorfa para viabilizar sua conformação e melhorar a resistência mecânica do catalisador final. Neste cenário, o objetivo deste trabalho foi preparar e analisar o desempenho de uma série de catalisadores à base de zeólita beta inseridos numa matriz de alumina, variando-se o teor de zeólita e o tipo de precursor de Pt utilizado. Os catalisadores foram avaliados na reação de hidroisomerização de um composto modelo, no caso, n-hexadecano. Os testes realizados para avaliação da atividade e seletividade foram conduzidos em um reator de fluxo contínuo em alta pressão e fase líquida em unidade de laboratório. Os catalisadores foram testados em condições operacionais que proporcionassem uma ampla faixa de conversões do n-C16. Verificou-se que as atividades dos catalisadores foram proporcionais ao teor de zeólita no catalisador, indicando que a função ácida, neste catalisador bifuncional, é a etapa limitante do processo. Quanto à natureza do precursor de Pt, o catalisador preparado com ácido cloroplatínico foi sensivelmente mais ativo que os preparados com o complexo aminplatina. No entanto, para todos os catalisadores, a distribuição de produtos em função da conversão foi similar, independente do teor de zeólita e da natureza do precursor de platina. Foi também determinado o ponto de fluidez de uma série de produtos de reação, obtendo-se valores entre 17,5 C (n-hexadecano) e - 41 C (produto com 98% de conversão). Obteve-se uma boa correlação entre o ponto de fluidez e a composição dos produtos, considerando-se a presença de isômeros mono, di e tri-substituídos e compostos de menor peso molecular que C16

在Sr～2+α_BBO单晶衬底上生长β_BBO薄膜的研究

Crystalline beta-BBO thin films were successfully prepared on (001)-oriented Sr2+-doped alpha-BBO substrates by using liquid phase epitaxy, pulsed laser deposition and vapor transport equilibration techniques. The films were characterized by X-ray diffraction and X-ray rocking curve. The present results manifest that the beta-BBO thin films grown on Sr2+-doped alpha-BBO substrates have larger degree of orientation f value and smaller X-ray rocking curve FWHM than the ones grown on other reported substrates. Compared with other substrates, alpha-BBO has the similar structure, the same UV cutoff and the same chemical properties to beta-BBO. These results reveal that Sr2+-doped alpha-BBO single crystal may be a promising substrate proper to the growth of beta-BBO films.

液相外延技术发展现状

本文介绍了液相外延技术在制备硅材料、碲镉汞材料、石榴石型单晶材料、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料和其他一些无机材料方面的应用，简述了液相外延技术近十多年来在系统改善、工艺改进和相关理论研究方面的成果，并指出了液相外延技术相对于其他外延技术的优势及其发展需要克服的困难。

Defects in LPE-grown beta-barium borate (beta-BaB2O4) thin films

Morphological defects in beta-barium borate (beta-BBO) thin films grown on Sr2+ -doped alpha-BBO substrates by liquid phase epitaxy (LPE) technique were studied by scanning electron micrograph (SEM), atomic force microscopy (AFM) and optical spectroscopy. The present results indicate that the main defects exit in beta-BBO thin films are microcracks and hollow structure. The formation of microcrack is due to the lattice mismatch and the difference of thermal expansion coefficients between substrate and film. The hollow structure might be caused during the combination of islands, which formed in the initial stage. (C) 2006 Elsevier GmbH. All rights reserved.