Fe 2 O 3 /Fe/Al復(fù)合粉體的制備及其在復(fù)合涂層中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-14 19:44
本文采用化學(xué)沉淀法制備出了 Fe2O3包覆Al的殼/核結(jié)構(gòu)復(fù)合粉體,并通過(guò)化學(xué)鍍和化學(xué)沉淀法結(jié)合的方法制備出了雙包覆層的Fe2O3/Fe/Al復(fù)合粉體。研究了殼/核粉體制備過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)對(duì)粉體包覆的影響,并對(duì)制備的復(fù)合粉體結(jié)構(gòu)形貌及組分進(jìn)行了分析,確定了最佳制備參數(shù)。以Fe2O3/Al與Fe2O3/Fe/Al復(fù)合粉體為噴涂原料,運(yùn)用反應(yīng)等離子噴涂技術(shù)把自制的復(fù)合粉體應(yīng)用到復(fù)合涂層的制備中,對(duì)涂層的成分組成及結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行測(cè)試分析。對(duì)化學(xué)沉淀法制備Fe2O3包覆A1復(fù)合粉體的各項(xiàng)參數(shù)研究得出:當(dāng)Fe2+濃度為0 30mol·L-1,n(NH4HCO3):n(FeS04)=2.5:1,反應(yīng)時(shí)間 50min,反應(yīng)溫度 60℃,鋁粉粒徑200-300目,表面活性劑為PEG1500時(shí),500℃鍛燒后所得Fe2O3/Al復(fù)合粉體包覆效率達(dá)到...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 復(fù)合陶瓷涂層
1.3 Fe_2O_3/Al復(fù)合粉體的研究現(xiàn)狀
1.4 殼/核復(fù)合粉體(core-shell structure particles)
1.4.1 包覆機(jī)理
1.4.2 核殼結(jié)構(gòu)粉體制備方法
1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 技術(shù)路線(xiàn)及實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.3.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線(xiàn)
2.3.2 化學(xué)沉淀法制備Fe_2O_3/Al復(fù)合粉體
2.3.3 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的制備
2.3.4 復(fù)合涂層的制備
2.4 測(cè)試與表征
2.4.1 形貌分析
2.4.2 物相分析
2.4.3 氧化鐵包覆效率及質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
2.4.4 Fe/Al復(fù)合粉體的密度和鐵含量測(cè)定
2.4.5 抗熱震性測(cè)試
2.4.6 氣孔率的測(cè)定
第三章 化學(xué)沉淀法制備Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體
3.1 Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體制備原理及包覆過(guò)程
3.1.1 Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體的制備原理
3.1.2 Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體的包覆過(guò)程
3.2 Fe~(2+)濃度對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.3 反應(yīng)物配比對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.5 反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.6 表面活性劑對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.7 鋁粉粒徑大小對(duì)包覆效果的影響
3.8 煅燒溫度對(duì)氧化鐵轉(zhuǎn)變的影響
3.9 Fe_2O_3/Al復(fù)合粉體的形貌分析
3.10 復(fù)合粉體的成分分析
3.11 EDS能譜分析
3.12 本章小結(jié)
第四章 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的制備
4.1 化學(xué)鍍法制備Fe包覆Al復(fù)合粉體
4.1.1 Fe包覆Al復(fù)合粉體的制備原理
4.1.2 反應(yīng)溫度對(duì)Fe/Al復(fù)合粉體的影響
4.1.3 表面活性劑對(duì)Fe/Al復(fù)合粉體的影響
4.1.4 鋁粉粒徑對(duì)Fe/Al復(fù)合粉體的影響
4.1.5 Fe/Al復(fù)合粉體的形貌分析
4.1.6 Fe/Al復(fù)合粉體的物相分析
4.1.7 Fe/Al復(fù)合粉體的EDS分析
4.2 化學(xué)沉淀法制備Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體
4.2.1 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的物相分析
4.2.2 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的形貌分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 反應(yīng)等離子噴涂涂層的結(jié)構(gòu)與性能
5.1 涂層的成分分析
5.2 涂層的微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析
5.3 涂層的抗熱震性
5.4 涂層的氣孔率
5.5 涂層的結(jié)合強(qiáng)度
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]等離子噴涂制備Al2O3/ZrO2復(fù)合結(jié)構(gòu)熱障涂層的性能[J]. 楊宏波,劉朝輝,易童彬,劉娜,舒心,羅平. 機(jī)械工程材料. 2017(11)
[2]氬弧熔覆Fe-Al金屬間化合物復(fù)合涂層的組織與性能[J]. 馬壯,李玲,董世知,韋寶權(quán),李智超. 材料保護(hù). 2017(10)
[3]鎂合金表面制備Al2O3/Ni復(fù)合涂層抗腐蝕性的研究[J]. 范燁力,王偉. 人工晶體學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]乳液法制備SiO2核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 陳云霞,程蘭蘭,施瑋,曾濤,蘇小麗,曹春娥. 陶瓷學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]致密SiC包覆層低溫流化床化學(xué)氣相沉積制備及形成機(jī)制[J]. 王子梁,劉榮正,劉馬林,常家興,邵友林,劉兵,王永欣. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(08)
[6]原位生成Fe-Al/Al2O3復(fù)合陶瓷涂層[J]. 張景德,李厚義,茍金艷,丁昌庫(kù),邢麗娟. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]核殼結(jié)構(gòu)材料的制備及其應(yīng)用[J]. 舒日洋,龍金星,張琦,王鐵軍,馬隆龍,袁正求,吳青云. 新能源進(jìn)展. 2014(06)
[8]反應(yīng)等離子噴涂Al2O3-TiB2-Al復(fù)相涂層的反應(yīng)機(jī)理[J]. 周小平,王小軍,朱理奎. 表面技術(shù). 2014(04)
[9]核殼型Fe3O4/C納米顆粒的溶劑熱法制備及其微波吸收性能[J]. 賁孝東,齊先鋒,劉成茂,陳培,張?jiān)獜V. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]熱噴涂氧化鋁陶瓷涂層失效分析及對(duì)策[J]. 李海濤,徐宗寧. 紡織機(jī)械. 2014(01)
博士論文
[1]納米及納米復(fù)合材料在鋁熱劑中的應(yīng)用研究[D]. 王毅.南京理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Fe2O3/Al復(fù)合粉體的制備及其在Fe-Al/Al2O3復(fù)合陶瓷涂層中的應(yīng)用[D]. 茍金艷.山東大學(xué) 2016
[2]微復(fù)合Fe-Al/Al2O3陶瓷涂層的制備與性能研究[D]. 李厚義.山東大學(xué) 2015
[3]濕法球磨輔助固相反應(yīng)法合成鋰離子電池正極材料LiMnPO4/C[D]. 姚華.廣西大學(xué) 2015
[4]原位反應(yīng)生成Fe-Al/Al2O3梯度涂層及界面結(jié)合機(jī)制研究[D]. 邢麗娟.山東大學(xué) 2013
[5]金屬基陶瓷涂層的制備及耐磨、耐腐蝕性能研究[D]. 管相杰.青島科技大學(xué) 2008
[6]納米結(jié)構(gòu)Al2O3/TiO2/SiO2熱噴涂粉末和涂層的研究[D]. 曾富.中南大學(xué) 2005
[7]SHS等離子噴涂制備FeAl2O4-Al2O3-Fe納米復(fù)合涂層的研究[D]. 牛二武.河北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3495241
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 復(fù)合陶瓷涂層
1.3 Fe_2O_3/Al復(fù)合粉體的研究現(xiàn)狀
1.4 殼/核復(fù)合粉體(core-shell structure particles)
1.4.1 包覆機(jī)理
1.4.2 核殼結(jié)構(gòu)粉體制備方法
1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 技術(shù)路線(xiàn)及實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.3.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線(xiàn)
2.3.2 化學(xué)沉淀法制備Fe_2O_3/Al復(fù)合粉體
2.3.3 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的制備
2.3.4 復(fù)合涂層的制備
2.4 測(cè)試與表征
2.4.1 形貌分析
2.4.2 物相分析
2.4.3 氧化鐵包覆效率及質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
2.4.4 Fe/Al復(fù)合粉體的密度和鐵含量測(cè)定
2.4.5 抗熱震性測(cè)試
2.4.6 氣孔率的測(cè)定
第三章 化學(xué)沉淀法制備Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體
3.1 Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體制備原理及包覆過(guò)程
3.1.1 Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體的制備原理
3.1.2 Fe_2O_3包覆Al復(fù)合粉體的包覆過(guò)程
3.2 Fe~(2+)濃度對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.3 反應(yīng)物配比對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.5 反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.6 表面活性劑對(duì)復(fù)合粉體包覆效果的影響
3.7 鋁粉粒徑大小對(duì)包覆效果的影響
3.8 煅燒溫度對(duì)氧化鐵轉(zhuǎn)變的影響
3.9 Fe_2O_3/Al復(fù)合粉體的形貌分析
3.10 復(fù)合粉體的成分分析
3.11 EDS能譜分析
3.12 本章小結(jié)
第四章 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的制備
4.1 化學(xué)鍍法制備Fe包覆Al復(fù)合粉體
4.1.1 Fe包覆Al復(fù)合粉體的制備原理
4.1.2 反應(yīng)溫度對(duì)Fe/Al復(fù)合粉體的影響
4.1.3 表面活性劑對(duì)Fe/Al復(fù)合粉體的影響
4.1.4 鋁粉粒徑對(duì)Fe/Al復(fù)合粉體的影響
4.1.5 Fe/Al復(fù)合粉體的形貌分析
4.1.6 Fe/Al復(fù)合粉體的物相分析
4.1.7 Fe/Al復(fù)合粉體的EDS分析
4.2 化學(xué)沉淀法制備Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體
4.2.1 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的物相分析
4.2.2 Fe_2O_3/Fe/Al復(fù)合粉體的形貌分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 反應(yīng)等離子噴涂涂層的結(jié)構(gòu)與性能
5.1 涂層的成分分析
5.2 涂層的微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析
5.3 涂層的抗熱震性
5.4 涂層的氣孔率
5.5 涂層的結(jié)合強(qiáng)度
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]等離子噴涂制備Al2O3/ZrO2復(fù)合結(jié)構(gòu)熱障涂層的性能[J]. 楊宏波,劉朝輝,易童彬,劉娜,舒心,羅平. 機(jī)械工程材料. 2017(11)
[2]氬弧熔覆Fe-Al金屬間化合物復(fù)合涂層的組織與性能[J]. 馬壯,李玲,董世知,韋寶權(quán),李智超. 材料保護(hù). 2017(10)
[3]鎂合金表面制備Al2O3/Ni復(fù)合涂層抗腐蝕性的研究[J]. 范燁力,王偉. 人工晶體學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]乳液法制備SiO2核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 陳云霞,程蘭蘭,施瑋,曾濤,蘇小麗,曹春娥. 陶瓷學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]致密SiC包覆層低溫流化床化學(xué)氣相沉積制備及形成機(jī)制[J]. 王子梁,劉榮正,劉馬林,常家興,邵友林,劉兵,王永欣. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(08)
[6]原位生成Fe-Al/Al2O3復(fù)合陶瓷涂層[J]. 張景德,李厚義,茍金艷,丁昌庫(kù),邢麗娟. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]核殼結(jié)構(gòu)材料的制備及其應(yīng)用[J]. 舒日洋,龍金星,張琦,王鐵軍,馬隆龍,袁正求,吳青云. 新能源進(jìn)展. 2014(06)
[8]反應(yīng)等離子噴涂Al2O3-TiB2-Al復(fù)相涂層的反應(yīng)機(jī)理[J]. 周小平,王小軍,朱理奎. 表面技術(shù). 2014(04)
[9]核殼型Fe3O4/C納米顆粒的溶劑熱法制備及其微波吸收性能[J]. 賁孝東,齊先鋒,劉成茂,陳培,張?jiān)獜V. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]熱噴涂氧化鋁陶瓷涂層失效分析及對(duì)策[J]. 李海濤,徐宗寧. 紡織機(jī)械. 2014(01)
博士論文
[1]納米及納米復(fù)合材料在鋁熱劑中的應(yīng)用研究[D]. 王毅.南京理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Fe2O3/Al復(fù)合粉體的制備及其在Fe-Al/Al2O3復(fù)合陶瓷涂層中的應(yīng)用[D]. 茍金艷.山東大學(xué) 2016
[2]微復(fù)合Fe-Al/Al2O3陶瓷涂層的制備與性能研究[D]. 李厚義.山東大學(xué) 2015
[3]濕法球磨輔助固相反應(yīng)法合成鋰離子電池正極材料LiMnPO4/C[D]. 姚華.廣西大學(xué) 2015
[4]原位反應(yīng)生成Fe-Al/Al2O3梯度涂層及界面結(jié)合機(jī)制研究[D]. 邢麗娟.山東大學(xué) 2013
[5]金屬基陶瓷涂層的制備及耐磨、耐腐蝕性能研究[D]. 管相杰.青島科技大學(xué) 2008
[6]納米結(jié)構(gòu)Al2O3/TiO2/SiO2熱噴涂粉末和涂層的研究[D]. 曾富.中南大學(xué) 2005
[7]SHS等離子噴涂制備FeAl2O4-Al2O3-Fe納米復(fù)合涂層的研究[D]. 牛二武.河北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3495241
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