氧化鋯因其具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于熱障涂層、固體氧化物燃料電池、催化劑和致密陶瓷等領(lǐng)域。但是,在氧化鋯陶瓷的燒結(jié)過程中,氧化鋯晶型轉(zhuǎn)變引起的剪切應(yīng)變和體積效應(yīng)會(huì)使材料開裂。另外,在燒結(jié)過程中,隨著溫度升高,粉體易發(fā)生團(tuán)聚導(dǎo)致晶粒很難均勻長(zhǎng)大,嚴(yán)重影響了氧化鋯的廣泛應(yīng)用。因此,制備出團(tuán)聚程度小、顆粒細(xì)小、粒徑分布較窄且相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的四方相氧化鋯（T-ZrO₂）粉體對(duì)于氧化鋯材料的應(yīng)用至關(guān)重要。本文以無機(jī)鋯鹽為主要原料,采用聚丙烯酰胺凝膠法制備氧化鋯納米陶瓷粉體,將制得的氧化鋯粉體進(jìn)行干壓成型和無壓燒結(jié),制備出相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、無裂紋的YSZ陶瓷。系統(tǒng)研究了無機(jī)鋯鹽種類和濃度對(duì)氧化鋯納米粉體制備工藝和性能的影響,得出氧化鋯納米陶瓷粉體制備的最佳工藝條件,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行氧化釔的摻雜研究。借助熱重-差熱同步分析儀（TG-DSC）、傅里葉紅外光譜儀（FTIR）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、納米粒度分析儀和老化試驗(yàn)等分析測(cè)試手段對(duì)氧化鋯凝膠的熱分解過程和氧化鋯粉體及氧化鋯陶瓷的物相組成、微觀形貌、粒度分布以及抗老化性能進(jìn)行分析和表征。研究取得的主要... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ZrO2的三種晶體結(jié)構(gòu)示意圖

第一章 緒論（1） 共沉淀法共沉淀法是目前應(yīng)用最廣泛的一種制備 ZrO2納米粉體的方法，其基本原理為：將氨水等沉淀劑加入到混合鹽溶液中，使 Zr4+與其他金屬陽離子一起經(jīng)過洗滌、過濾、干燥、加熱和分解等步驟得到 ZrO2納米粉體。目前，采用制備 ZrO2納米粉體時(shí)，通常使用廉價(jià)的 ZrOCl2·8H2O 和 Y(NO3)3作為原料-2 所示為共沉淀法制備 ZrO2納米粉體的工藝流程圖。Gurnyk 等人采用共沉了多孔分形氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯顆粒，隨著煅燒溫度升高（400~900℃），孔孔徑分布變寬，粉體顆粒尺寸為 0.5~12.6 nm，分形維數(shù)為 2.5~2.6 范圍內(nèi)25%NH4OH聚乙二醇ZrO2納米粉體

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（3） 微乳液法（反向膠團(tuán)法）微乳液法是近年來興起的制備納米粉體的新型方法，是一種將乳化液的分散相作為合成粉體的微型反應(yīng)器，通過在液滴內(nèi)產(chǎn)生沉淀來制備納米顆粒[32]。其基本原理為水、油、表面活性劑組成一個(gè)互不相溶的混合溶液，小水滴分散于油相介質(zhì)中，水滴外部被表面活性劑所包裹，化學(xué)反應(yīng)在小水滴內(nèi)發(fā)生并形成顆粒，因此顆粒的尺寸及形貌受到液滴內(nèi)金屬鹽含量及膠團(tuán)自身體積的影響。圖 1-4 為使用微乳液法制備 ZrO2納米粉體的流程示意圖。Margarita 等人采用新型微乳液法制備出了介孔 ZrO2納米顆粒，經(jīng)400 ℃煅燒后可得到顆粒尺寸為2~3 nm，比表面積高達(dá)100~150 m2/g 的T-ZrO2，粉體的結(jié)晶度明顯提高[33]。ZrOCl2+Y(NO3)3


本文編號(hào)：2896066