納米氧化鋁晶粒改性及分散的研究.pdf

1、納米氧化鋁具有很多優(yōu)良的性質(zhì)，如高硬度、高強度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等，廣泛應(yīng)用在陶瓷、半導(dǎo)體、表面涂層、拋光摩擦等各項領(lǐng)域。但是由于納米顆粒的比表面能較大，導(dǎo)致納米顆粒之間非常容易團聚，喪失了納米顆粒本來具有的特殊性能。因此解決納米材料的團聚問題，對納米材料的應(yīng)用研究有著重要的意義。本文主要研究工作有以下幾點:
　　(1)將純氧化鋁粉末放入行星球磨機中進行研磨改性，試圖通過機械研磨的方法對氧化鋁顆粒進行晶粒改性。(2)以硝酸鋁

2、（氫氧化鋁）和其它添加劑如氨水、蒸餾水和硼酸為原料制備前驅(qū)體，通過與炸藥不同比例混合爆轟法制備納米氧化鋁。(3)以純氧化鋁為原料，通過摻雜其它物質(zhì)如硼酸，食用油等，按照同一比例與炸藥混合進行爆轟。對改性后的氧化鋁進行表征分析，研究其晶型、形貌、顆粒分布情況和表面基團分布。(4)以無水乙醇為分散介質(zhì)，在改性后的氧化鋁中添加表面活性劑，進行機械精磨，制備得到氧化鋁分散液。通過沉降法、zeta電位和激光粒度分析方法，研究分散液中氧化鋁顆粒的分

3、散情況。
　　實驗結(jié)果表明，通過調(diào)控黑索金的比例可以得到α和γ型的氧化鋁，爆轟合成的氧化鋁為規(guī)則球型，平均粒徑約50 nm，表面吸附了大量基團，實現(xiàn)了氧化鋁的表面改性;爆轟條件下雖不能改變穩(wěn)定的α型氧化鋁的晶型，但可以改變氧化鋁的形貌，使其形貌變?yōu)橐?guī)則球型。未加硼酸和食用油的純氧化鋁，爆轟后粒徑普遍在200nm左右，加入硼酸和食用油的爆轟產(chǎn)物平均粒徑大小為50nm左右，爆轟后的氧化鋁表面有包覆現(xiàn)象。
　　對爆轟產(chǎn)物和純氧化鋁

4、的機械化學(xué)方法改性研究表明，研磨不能改變穩(wěn)定的α型氧化鋁的晶型，但可以使部分氧化鋁得形貌轉(zhuǎn)化成球型或類球形，但尺寸分布不均。研磨后氧化鋁表面產(chǎn)生了新的基團，—OH、C=O和親油基團—CH2—，爆轟產(chǎn)物和純氧化鋁在研磨后與表面活性劑之間形成了吸附現(xiàn)象。氧化鋁顆粒在酒精中的粒度比較大，約300～600nm左右，有的甚至達(dá)到1μm，表明酒精中產(chǎn)生團聚現(xiàn)象。
　　研磨改性后的氧化鋁分散實驗結(jié)果表明，在基礎(chǔ)油中氧化鋁的粒度約100nm，爆轟