高分散性納米氧化鋯制備技術(shù)研究.pdf

1、納米二氧化鋯具有極其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),因此被廣泛應(yīng)用于制備結(jié)構(gòu)和功能材料,尤其作為高性能陶瓷材料的來源。但由于納米氧化鋯粉體具有巨大的比表面積和表面能,很容易發(fā)生團(tuán)聚,這種現(xiàn)象阻礙了它的應(yīng)用,因此提高納米粉體的分散性有極其重要的意義。
　　 本課題采用水熱法合成納米氧化鋯,首先采用普通攪拌反應(yīng)器制備前驅(qū)體,對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行水熱處理,考察不同礦化劑的加入及其濃度的改變、水熱溫度、水熱時(shí)間對(duì)納米氧化鋯粉體結(jié)晶性能和分散性的影響;然后,

2、在此基礎(chǔ)上采用過程強(qiáng)化設(shè)備-定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器制備前驅(qū)體,再采用優(yōu)化后的工藝條件對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行水熱處理。通過研究與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出以下主要結(jié)論:
　　 (1)礦化劑的加入提高了納米氧化鋯粉體的結(jié)晶性能和分散性,其中以三乙醇胺為礦化劑時(shí),濃度為0.1mol/L,水熱溫度220℃,水熱時(shí)間6h得到分散性良好,粒度分布為15-20nm的納米氧化鋯粉體。
　　 (2)礦化劑種類及其濃度的改變對(duì)粉體的形貌和晶相結(jié)構(gòu)都有一定的影響。研究結(jié)

3、果表明,當(dāng)三乙醇胺濃度為0.1mol/L,納米氧化鋯為球狀顆粒;當(dāng)濃度提升至0.5mol/L納米氧化鋯為四方狀顆粒。以氫氧化鈉為礦化劑時(shí),隨著濃度的增大氧化鋯晶相結(jié)構(gòu)呈有規(guī)律性的變化。當(dāng)濃度為0.1mol/L時(shí),氧化鋯為四方相結(jié)構(gòu);當(dāng)濃度從0.1mol/L升高至0.5mol/L時(shí),四方結(jié)構(gòu)含量減少,單斜相含量增加;當(dāng)濃度增加到2mol/L時(shí),氧化鋯基本為單斜相結(jié)構(gòu),只含有極少量的四方結(jié)構(gòu);當(dāng)濃度升至4mol/L時(shí),又為純的四方相結(jié)構(gòu)。<