水熱輔助溶膠凝膠法制備微晶α-Al 2 O 3 磨料及其性能研究
發(fā)布時間：2021-12-22 09:35
本論文以溶膠凝膠技術為基礎,輔以水熱法等其他技術手段合成了不同形貌、不同顏色的微晶α-Al2O3磨料。分別研究了影響溶膠凝膠效果的主要因素,其中包括硝酸添加量,溶膠時間,以及添加劑添加量等;探討了α-Al2O3晶種的添加量,Fe2O3、MgO、CaO、SiO2、La2O3以及Co2O3對微晶α-Al2O3磨料微觀結構及力學性能的影響;分析了原料結晶度對產物結構及力學性能的影響;另外利用水熱輔助溶膠凝膠技術增大了原料的固含量,使固含量從普通的10%左右提高到20%,并分析了高溫階段煅燒溫度對產物的結構和力學性能的影響。加入硝酸的過程是γ-AlOOH膠團不斷解聚的過程,當加入硝酸與γ-AlOOH摩爾比為0.07,膠溶時間為100 min時,溶膠粒徑最小,此時中位粒徑與平均粒徑相等,膠粒均勻化過程基本完成;根據...
【文章來源】：河南工業(yè)大學河南省
【文章頁數】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鋁系化合物組成圖
圖 2 鋁系化合物轉化為氧化鋁的途徑Fig 2 Conversion paths and transition temperatures of the different aluminum compoundsα-Al2O3為剛玉結構，屬于三方晶系，氧原子和鋁原子按照 ABAB……的形式堆積，結構緊密，另外 Al3+和 O2+之間有很強的吸引力，晶格能大，使得 α-Al2O3材料的熔點（2050℃）和硬度（莫氏硬度 9）均很高、力學強度高、耐磨性高及結構致密等特點[810]。微晶 α-Al2O3不僅具有以上性質，由于其晶粒、晶界處于納米級別，使得 α-Al2O3的力學性能得到提高，這對 α-Al2O3陶瓷材料的廣泛應用產生重要影響。1.1.2 微晶 α-Al2O3磨料的性能零件精密化已成為現代產品發(fā)展的趨勢，人們對零件的加工技術不斷提出更高的要求，磨削加工領域飛速發(fā)展。磨料是生產精密產品必需的材料，磨料是用以磨削較軟（相對磨料的硬度）材料表面的鋒利、堅硬的材料，一般可分為超硬磨料和普通磨料兩大類，或者分為天然磨料和人造磨料。在古代，人們一般使用金剛石、金剛砂和石榴石等天然
溫到 400℃之間升溫速率為 5℃ /min，之后的升溫速率 1250℃、1350℃及 1450℃保溫一個小時，對煅燒后的試，得到最佳燒結工藝。3磨料的合成工藝流程的擬薄水鋁石納米粉倒入去離子水中形成懸浮液，攪拌l/L 的稀硝酸攪拌 100 min 形成透明穩(wěn)定的溶膠Mg(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·6H2O、Si(OC2H5)4，將其配中，攪拌一定時間或蒸發(fā)部分水分形成凝膠，然后將凝，將球磨好的凝膠放入干燥箱內干燥 24h 得到前驅體度，再經過高溫煅燒得到微晶氧化鋁磨料。實驗工藝
【參考文獻】：
期刊論文
[1]MgO和燒結溫度對Al2O3陶瓷致密化過程的影響[J]. 程誠,紀箴,賈成廠,王召利,黃小泓,王聰瑜. 粉末冶金技術. 2015(04)
[2]X射線衍射法測定擬薄水鋁石的結晶度[J]. 馬兵兵. 理化檢驗(物理分冊). 2015(07)
[3]擬薄水鋁石結構對γ-氧化鋁水熱穩(wěn)定性的影響[J]. 李翠,劉化章,陳珍珍,李瑛. 工業(yè)催化. 2014(10)
[4]水熱法制備介孔氧化鋁的形貌演化研究（英文）[J]. 李艷輝,彭誠,趙威,白明敏,饒平根. 無機材料學報. 2014(10)
[5]水熱法制備片狀氧化鋁納米粉體[J]. 馬小玲. 陶瓷. 2012(11)
[6]水熱輔助溶膠-凝膠法制備納米晶γ-Al2O3及表征[J]. 石濤,周箭,申乾宏,楊輝. 無機化學學報. 2009(05)
[7]晶種水熱法制備α-氧化鋁微粉的生長動力學研究[J]. 周振君,郭艷杰,吳學倩,肖素崗. 無機鹽工業(yè). 2008(12)
[8]水熱法低溫合成α-Al2O3粉體的影響因素[J]. 李素平,賈曉林,尚學軍,鐘香崇. 硅酸鹽學報. 2008(10)
[9]水熱合成與熱分解法制備氧化鋁納米棒[J]. 李友竹,黃昭銘,王圣璋,王建勛. 無機材料學報. 2008(01)
[10]Preparation and formation mechanism of Al2O3 nanoparticles by reverse microemulsion[J]. 黃可龍,尹良果,劉素琴,李朝建. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007(03)
博士論文
[1]氧化鋁微納米結構材料的制備及性能研究[D]. 張立.山東大學 2012
[2]納米晶陶瓷剛玉磨料的制備及性能研究[D]. 李子成.天津大學 2009
碩士論文
[1]微晶α-Al2O3聚集體的制備與表征[D]. 張建.山東大學 2012
本文編號：3546179
【文章來源】：河南工業(yè)大學河南省
【文章頁數】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鋁系化合物組成圖
圖 2 鋁系化合物轉化為氧化鋁的途徑Fig 2 Conversion paths and transition temperatures of the different aluminum compoundsα-Al2O3為剛玉結構，屬于三方晶系，氧原子和鋁原子按照 ABAB……的形式堆積，結構緊密，另外 Al3+和 O2+之間有很強的吸引力，晶格能大，使得 α-Al2O3材料的熔點（2050℃）和硬度（莫氏硬度 9）均很高、力學強度高、耐磨性高及結構致密等特點[810]。微晶 α-Al2O3不僅具有以上性質，由于其晶粒、晶界處于納米級別，使得 α-Al2O3的力學性能得到提高，這對 α-Al2O3陶瓷材料的廣泛應用產生重要影響。1.1.2 微晶 α-Al2O3磨料的性能零件精密化已成為現代產品發(fā)展的趨勢，人們對零件的加工技術不斷提出更高的要求，磨削加工領域飛速發(fā)展。磨料是生產精密產品必需的材料，磨料是用以磨削較軟（相對磨料的硬度）材料表面的鋒利、堅硬的材料，一般可分為超硬磨料和普通磨料兩大類，或者分為天然磨料和人造磨料。在古代，人們一般使用金剛石、金剛砂和石榴石等天然
溫到 400℃之間升溫速率為 5℃ /min，之后的升溫速率 1250℃、1350℃及 1450℃保溫一個小時，對煅燒后的試，得到最佳燒結工藝。3磨料的合成工藝流程的擬薄水鋁石納米粉倒入去離子水中形成懸浮液，攪拌l/L 的稀硝酸攪拌 100 min 形成透明穩(wěn)定的溶膠Mg(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·6H2O、Si(OC2H5)4，將其配中，攪拌一定時間或蒸發(fā)部分水分形成凝膠，然后將凝，將球磨好的凝膠放入干燥箱內干燥 24h 得到前驅體度，再經過高溫煅燒得到微晶氧化鋁磨料。實驗工藝
【參考文獻】：
期刊論文
[1]MgO和燒結溫度對Al2O3陶瓷致密化過程的影響[J]. 程誠,紀箴,賈成廠,王召利,黃小泓,王聰瑜. 粉末冶金技術. 2015(04)
[2]X射線衍射法測定擬薄水鋁石的結晶度[J]. 馬兵兵. 理化檢驗(物理分冊). 2015(07)
[3]擬薄水鋁石結構對γ-氧化鋁水熱穩(wěn)定性的影響[J]. 李翠,劉化章,陳珍珍,李瑛. 工業(yè)催化. 2014(10)
[4]水熱法制備介孔氧化鋁的形貌演化研究（英文）[J]. 李艷輝,彭誠,趙威,白明敏,饒平根. 無機材料學報. 2014(10)
[5]水熱法制備片狀氧化鋁納米粉體[J]. 馬小玲. 陶瓷. 2012(11)
[6]水熱輔助溶膠-凝膠法制備納米晶γ-Al2O3及表征[J]. 石濤,周箭,申乾宏,楊輝. 無機化學學報. 2009(05)
[7]晶種水熱法制備α-氧化鋁微粉的生長動力學研究[J]. 周振君,郭艷杰,吳學倩,肖素崗. 無機鹽工業(yè). 2008(12)
[8]水熱法低溫合成α-Al2O3粉體的影響因素[J]. 李素平,賈曉林,尚學軍,鐘香崇. 硅酸鹽學報. 2008(10)
[9]水熱合成與熱分解法制備氧化鋁納米棒[J]. 李友竹,黃昭銘,王圣璋,王建勛. 無機材料學報. 2008(01)
[10]Preparation and formation mechanism of Al2O3 nanoparticles by reverse microemulsion[J]. 黃可龍,尹良果,劉素琴,李朝建. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007(03)
博士論文
[1]氧化鋁微納米結構材料的制備及性能研究[D]. 張立.山東大學 2012
[2]納米晶陶瓷剛玉磨料的制備及性能研究[D]. 李子成.天津大學 2009
碩士論文
[1]微晶α-Al2O3聚集體的制備與表征[D]. 張建.山東大學 2012
本文編號：3546179
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