針對現(xiàn)有工藝生產(chǎn)氧化鋯產(chǎn)品操作環(huán)境差的問題,以堿式碳酸鋯為鋯源、六水合硝酸釔為釔源、聚乙二醇為分散劑,采用溶膠-凝膠法制備氧化釔穩(wěn)定納米氧化鋯粉體,并通過XRD及SEM對其晶型結(jié)構(gòu)及表面形貌等性能進行表征。結(jié)果表明,在最佳工藝條件下制得的釔穩(wěn)定納米氧化鋯產(chǎn)品表面顆粒大小分布均勻,顆粒界限清晰,分散性較好,且產(chǎn)品主要以單斜相與四方相混晶結(jié)構(gòu)存在。 

【文章來源】：黑龍江科技大學學報. 2020,30(01)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同乙酸加入量條件下制備的氧化釔穩(wěn)定納米氧化鋯的XRD圖譜

由圖1XRD結(jié)果可以看出，乙酸的加入量對產(chǎn)品的晶型結(jié)果無明顯影響，產(chǎn)品晶型均為四方相(t)與單斜相(m)的混晶結(jié)構(gòu)，其特征衍射峰型較窄，晶粒尺寸較大，衍射峰強度強，結(jié)晶度良好。由圖2可以看出，以堿式碳酸鋯為鋯源，不同乙酸加入量條件下制得的產(chǎn)品表面顆粒大小分布較均勻，顆粒尺寸為90～200 nm，顆粒界面較清晰，為類球形顆粒，硬燒結(jié)顆粒較少。同時，當乙酸加入量為90%時表面顆粒排列整齊，但孔隙率較低，分散性稍差;當乙酸加入量為40%時表面顆粒的孔隙率大，但顆粒大小分布較不均勻;當乙酸加入量為60%時表面顆粒大小分布較均勻，分散性較好，且乙酸加入量較小時制備成本較低，故采用溶膠-凝膠法制備釔穩(wěn)定納米氧化鋯產(chǎn)品的最佳乙酸加入量為60%。

由圖3可以看出，反應(yīng)時加入不同分散劑制得的產(chǎn)品的晶型結(jié)構(gòu)為單斜相與四方相的混晶結(jié)構(gòu)。對比分散劑為聚乙二醇(PEG加入量:質(zhì)量分數(shù)為0.5%)的產(chǎn)品，當分散劑為十六烷基三甲基溴化銨，其加入量(質(zhì)量分數(shù))為0.1%或1.0%時，制得的產(chǎn)品的單斜相衍射峰較強，產(chǎn)品中的單斜相占比相對較大，故以聚乙二醇為分散劑對釔穩(wěn)定納米氧化鋯產(chǎn)品的制備更有利。由圖4可知，對比未加分散劑制得的產(chǎn)品，加入分散劑制得的產(chǎn)品表面顆粒大小分布均勻，且孔洞結(jié)構(gòu)較多，分散性較好，所以分散劑的加入可有效改善其分散性。對比加入分散劑得到的產(chǎn)品，當分散劑為CTMAB，其加入量為0.1%(質(zhì)量分數(shù))時產(chǎn)品表面分散性稍差;CTMAB加入量為1.0%(質(zhì)量分數(shù))時與PEG加入量為0.5%(質(zhì)量分數(shù))時制得的產(chǎn)品表面顆粒均為類球型，顆粒大小分布均勻，且顆粒界面較清晰，但PEG為分散劑時孔洞結(jié)構(gòu)較多，分散性較好。結(jié)合XRD分析結(jié)果可知，采用溶膠-凝膠法制備釔穩(wěn)定納米氧化鋯產(chǎn)品的以聚乙二醇為分散劑較佳。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Composite ceramics thermal barrier coatings of yttria stabilized zirconia for aero-engines[J]. Qiaomu Liu,Shunzhou Huang,Aijie He.  Journal of Materials Science & Technology. 2019(12)



本文編號：3211361