而納米氧化鋁陶瓷由于其粒徑尺寸、晶界寬度以及氣孔尺寸都處在納米級別,根本上改變了氧化鋁粉體的結(jié)構(gòu),所以納米氧化鋁陶瓷的燒結(jié)性能要好于傳統(tǒng)的氧化鋁陶瓷。但納米氧化鋁陶瓷的制備受到了很大的挑戰(zhàn)。因為α相氧化鋁的轉(zhuǎn)化溫度很高,通常達(dá)到1200℃以上,這導(dǎo)致晶粒尺寸在高溫條件下不斷長大,很難達(dá)到納米級。對制備工藝造成很大的阻礙。本課題研究了通過均相沉淀法和熱分解法制備納米級α氧化鋁的優(yōu)化工藝。采用的是以碳酸鋁銨(AACH)為前驅(qū)體通過添加α-Al2O3籽晶和氟化鋁(AlF3)利用熱分解法制備納米級氧化鋁,采用TEM、BET、XRD、TG-DSC、FT-IR對產(chǎn)品進(jìn)行表征。此方法制備出的氧化鋁粒度小、分散性能好。這種粉末制成的陶瓷坯體可在1350℃～1400℃的溫度下燒結(jié)致密,達(dá)到相對密度97%以上,致密程度很高。實驗主要結(jié)論:(1)得出優(yōu)化的合成碳酸鋁銨的工藝條件為:滴定方式:硫酸鋁銨(AAS)到碳酸氫銨(AHC)溶液;滴定速率:5mL/min;AHC與AAS的配比過剩系數(shù):1.3;pH保持在9左右;溫度:8℃,碳酸氫銨濃度為1.7mol/L,硫酸鋁銨濃度為0.3mol/L,PEG2000用量...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 陶瓷粉體的敘述
        1.1.1 陶瓷粉體間的團(tuán)聚
        1.1.2 納米陶瓷粉體
        1.1.3 納米陶瓷的燒結(jié)性能
    1.2 氧化鋁陶瓷
        1.2.1 氧化鋁概述
        1.2.2 氧化鋁的晶型轉(zhuǎn)變
    1.3 納米氧化鋁的制備及研究
        1.3.1 國內(nèi)外對納米氧化鋁的研究進(jìn)展
        1.3.2 納米氧化鋁的制備
    1.4 添加劑對制備納米氧化鋁的作用
        1.4.1 α-Al₂O₃晶種對相轉(zhuǎn)化的影響
        1.4.2 硝酸銨對相轉(zhuǎn)化的影響
        1.4.3 礦化劑對相轉(zhuǎn)化的影響
    1.5 本課題的研究內(nèi)容與意義
第2章 碳酸鋁銨的制備
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗儀器設(shè)備
        2.2.3 實驗方法
        2.2.4 結(jié)構(gòu)與性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 反應(yīng)原理
        2.3.2 pH值對前驅(qū)體制備的影響
        2.3.3 加料方式和滴加速度對前驅(qū)體的影響
        2.3.4 碳酸氫銨濃度對反應(yīng)沉淀物的影響
        2.3.5 碳酸氫銨與硫酸鋁銨配比對前驅(qū)體的影響
        2.3.6 溫度對前驅(qū)體性能的影響
    2.4 合成碳酸鋁銨的反應(yīng)條件對氧化鋁的影響
        2.4.1 分散劑用量的影響
        2.4.2 硫酸鋁銨濃度的影響
        2.4.3 碳酸氫銨濃度的影響
    2.5 碳酸鋁銨前驅(qū)體的表征
        2.5.1 X射線衍射表征(XRD)
        2.5.2 紅外吸收光譜分析(FT-IR)
        2.5.3 熱重差示掃描分析(TG-DSC)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 熱分解法制備α-Al₂O3

    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗儀器和設(shè)備
        3.2.3 實驗流程
        3.2.4 結(jié)構(gòu)與性能測試
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 無添加劑碳酸鋁銨制備α-Al₂O₃粉體
        3.3.2 α-Al₂O₃籽晶對前驅(qū)體煅燒的影響
    3.4 氟化物對相轉(zhuǎn)化過程的影響
        3.4.1 引言
        3.4.2 NaF對相轉(zhuǎn)化的影響
        3.4.3 LiF對相轉(zhuǎn)化的影響
        3.4.4 CaF₂對相轉(zhuǎn)化的影響
        3.4.7 AlF₃對相轉(zhuǎn)化的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 氧化鋁陶瓷的燒結(jié)
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 實驗儀器和設(shè)備
        4.2.3 實驗流程
        4.2.4 結(jié)構(gòu)與性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 造粒對陶瓷坯體燒結(jié)的影響
        4.3.2 不同工藝制備的粉末的燒結(jié)性能
        4.3.3 燒結(jié)時間對陶瓷致密度的影響
        4.3.4 燒結(jié)原理的簡述
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 實驗結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3781719

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