氧化鋁（A12O3）粉體因具有優(yōu)異的機械性能、良好的耐高溫性和化學穩(wěn)定性等,在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。形貌規(guī)則、分散性好的球形Al2O3粉體因具有大的堆積密度、好的流動性等促使制備的產(chǎn)品表現(xiàn)更優(yōu)異的性能。本文從熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性出發(fā),圍繞其在兩個領(lǐng)域的應(yīng)用展開研究。第一,由于Al-O鍵能較高,利用Al2O3粉體制備陶瓷時需要較高的燒結(jié)活化能,進而需要較高的燒結(jié)溫度。無壓燒結(jié)工藝因簡單易行、利于工業(yè)化等優(yōu)勢,在實際生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用,但卻難以制備高致密度、高機械性能的陶瓷。第二,將Al2O3粉體作為填料制備高導熱的聚合物基復合材料。由于填料的添加,在復合材料中形成大量的填料-基體界面,界面的出現(xiàn)嚴重降低熱量傳輸?shù)男?即在界面處產(chǎn)生界面熱阻,影響復合材料整體的熱傳輸性能。針對以上兩個Al2O3粉體在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題,本論文對熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性進行考察,開展了在高性能Al2O3陶瓷與高導熱聚合物基復合材料兩個應(yīng)用領(lǐng)域的研究。主要研究內(nèi)容如下:（1）首先,對熱等離子體制備的球形Al2O3粉體的特性進行了研究,包括顆粒的形貌、粒徑、分散性、晶型結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：173 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 引言
    1.2 球形Al_2O_3粉體的制備技術(shù)
        1.2.1 均相沉淀法
        1.2.2 溶膠-乳化-凝膠法
        1.2.3 滴球法
        1.2.4 模板法
        1.2.5 噴射法
    1.3 球形Al_2O_3粉體的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 陶瓷材料
        1.3.2 催化劑載體
        1.3.3 化學機械拋光磨料
        1.3.4 涂層材料
        1.3.5 復合材料
    1.4 Al_2O_3粉體用于制備Al_2O_3陶瓷的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 添加燒結(jié)助劑
        1.4.2 細化原料粒徑
        1.4.3 改善燒結(jié)工藝
    1.5 Al_2O_3粉體用于制備高導熱聚合物基復合材料研究現(xiàn)狀
        1.5.1 Al_2O_3填料表面處理
        1.5.2 不同粒徑Al_2O_3填料級配
        1.5.3 Al_2O_3填料與其他材料混合
    1.6 論文立題背景與研究內(nèi)容
        1.6.1 熱等離子體簡介
        1.6.2 熱等離子體制備球形粉體
        1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 熱等離子體制備球形氧化鋁粉體特性研究
    2.1 引言
    2.2 熱等離子體制備球形Al_2O_3粉體
    2.3 球形Al_2O_3粉體表征
        2.3.1 形貌與粒徑分析
        2.3.2 晶型與結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 表面特性與元素組成分析
        2.3.4 Al_2O_3漿料
    2.4 本章小結(jié)
第3章 球形氧化鋁粉體制備氧化鋁陶瓷
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料(試劑)與儀器設(shè)備
        3.2.2 Al_2O_3陶瓷的制備
        3.2.3 樣品的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 球形Al_2O_3粉體直接燒結(jié)
        3.3.2 濕磨球形Al_2O_3粉體燒結(jié)
        3.3.3 燒結(jié)傳質(zhì)與燒結(jié)動力學
        3.3.4 Al_2O_3粉體結(jié)構(gòu)分析
        3.3.5 彈性模量和硬度
        3.3.6 超細球形Al_2O_3粉體制備陶瓷探索
    3.4 本章小結(jié)
第4章 制備枝狀氧化鋁提高酚醛樹脂熱導率
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料(試劑)與儀器設(shè)備
        4.2.2 b-Al_2O_3和Al_2O_3/PR復合材料的制備
        4.2.3 樣品的表征
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 本研究中應(yīng)用的球形Al_2O_3和制備的b-Al_2O_3表征與分析
        4.3.2 球形Al_2O_3/PR和b-Al_2O_3/PR復合材料熱傳輸性能表征
        4.3.3 熱傳輸機理分析與熱導率模型
        4.3.4 b-Al_2O_3/PR復合材料熱膨脹性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 設(shè)計網(wǎng)絡(luò)氧化鋁球提高酚醛樹脂熱導率
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗原料(試劑)與儀器設(shè)備
        5.2.2 N-Al_2O_3與N-Al_2O_3/PR復合材料的制備
        5.2.3 樣品的表征
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 組裝Al_2O_3球(A-Al_2O_3)形貌表征
        5.3.2 不同燒結(jié)溫度對N-Al_2O_3球結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.3 網(wǎng)絡(luò)氧化鋁球(N-Al_2O_3)結(jié)構(gòu)表征
        5.3.4 N-Al_2O_3/PR復合材料結(jié)構(gòu)表征
        5.3.5 N-Al_2O_3/PR復合材料熱傳輸性能
        5.3.6 N-Al_2O_3/PR復合材料力學性能與熱穩(wěn)定性能
        5.3.7 N-Al_2O_3/PR復合材料介電性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3166774