本文關(guān)鍵詞：多孔鈦的制備及其孔結(jié)構(gòu)特性的表征

  更多相關(guān)文章： 多孔鈦 鈣熱還原 多孔二氧化鈦 氯化鈣 造孔劑

【摘要】：金屬鈦具有密度低、強(qiáng)度高、工作溫度范圍寬、耐腐蝕性好、生物相容性好等特性。多孔金屬鈦不僅具有鈦金屬的屬性而且具有泡沫金屬屬性,可降低材料的重量而不損害其強(qiáng)度。因此,多孔鈦的優(yōu)異性能使其在一些特殊領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。多孔金屬鈦的制備、結(jié)構(gòu)和性能表征是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。本文提出了原位還原多孔鈦氧化物制備多孔鈦的新思路,即首先制備出具有一定孔結(jié)構(gòu)的鈦氧化物,而后通過鈣蒸氣還原,然后浸出,獲得多孔鈦。本文結(jié)合XRD、SEM、EDS等現(xiàn)代檢測手段和方法分別探討了造孔劑種類、造孔劑添加量、燒結(jié)溫度等對多孔二氧化鈦孔結(jié)構(gòu)的影響；并且通過鈣熱還原制備出了具有一定孔結(jié)構(gòu)的多孔鈦。多孔二氧化鈦的研究結(jié)果表明：(1)隨著造孔劑含量的增大,多孔二氧化鈦的孔隙率隨之增大；且不同造孔劑制備的多孔二氧化鈦的孔隙率大小的順序為：檸檬酸淀粉石墨；(2)在燒結(jié)溫度從800℃升高到900℃時,樣品孔隙度有所上升但上升幅度不大,當(dāng)燒結(jié)溫度繼續(xù)升高,從900℃升高到1100℃時,孔隙度逐漸下降。淀粉為造孔劑時,能夠獲得更加均勻的孔分布。(3)樣品原本具有微孔結(jié)構(gòu),孔喉半徑集中在0.25～0.63μm。加入造孔劑后出現(xiàn)孔喉半徑為10μm以上的孔,隨著造孔劑添加量的增多二氧化鈦孔徑也不斷增大。 隨著溫度的升高,樣品的孔喉半徑有降低的趨勢,并且樣品的25μm以上大孔比例有所下降。 (4)通過直接添加氯化鈣與二氧化鈦混合壓片后進(jìn)行真空燒結(jié),也可以得到二氧化鈦的多孔體。并且隨著氯化鈣添加量的增加所得樣品孔隙率上升。將所制備的多孔二氧化鈦進(jìn)行還原制備多孔鈦,研究結(jié)果表明：一方面使用淀粉為造孔劑制備所得的多孔鈦具有一定孔隙結(jié)構(gòu),并且隨著多孔二氧化鈦孔隙率的增大,所得多孔鈦表面孔增多,多孔鈦結(jié)構(gòu)更加疏松。浸出后由于氧化鈣的移除,多孔結(jié)構(gòu)有塌陷的趨勢。另一方面使用氯化鈣添加量為40%燒結(jié)得到的樣品進(jìn)行鈣熱還原。樣品能夠成功被還原為金屬鈦相,且部分鈦顆粒在還原后聚集成為多孔層,且明顯有燒結(jié)聯(lián)結(jié)的趨勢,但當(dāng)將其浸洗去除氧化鈣副產(chǎn)物后,多孔結(jié)構(gòu)塌陷,大部分鈦呈現(xiàn)粉末、顆粒狀,難以保留多孔體的骨架。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.4;TG146.23
，

本文編號：1198455