納米氧化鋁顆粒及其復(fù)合材料的研究.pdf

1、納米氧化鋁復(fù)合材料的一種原料是納米α-Al2O3粉體。目前工業(yè)上使用的α-Al2O3粉體的制備溫度在1300～1400℃，該粉體為微米級(jí)。在實(shí)驗(yàn)室中制備α-Al2O3的方法很多，包括溶膠凝膠法、沉淀法、噴霧熱解法、機(jī)械合金化法、水熱法、微乳液法等，一般地實(shí)驗(yàn)室中制備α-Al2O3粉體的溫度在1200℃左右。本實(shí)驗(yàn)的目的是在900℃左右熱分解硫酸鋁銨制備納米α-Al2O3粉體，作為納米氧化鋁基復(fù)合材料的增強(qiáng)劑，該納米粉體具有優(yōu)良的性能。

2、 本文用加入少量的ZnF2添加劑以降低α-Al2O3粉體的制備溫度，用添加甲基纖維素、球磨分散的方法減少納米α-Al2O3粉體的團(tuán)聚。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)不同溫度下硫酸鋁銨的分解產(chǎn)物不同，在1000℃和1100℃時(shí)分解產(chǎn)物是γ-Al2O3；在1200℃是α-Al2O3，此時(shí)粉體團(tuán)聚嚴(yán)重，顆粒比較粗大，為微米級(jí)。(2)在硫酸鋁銨中加入甲基纖維素，試圖利用其空間位阻作用降低粉體的團(tuán)聚程度，不過(guò)效果不明顯。(3)在分解產(chǎn)物γ-Al

3、2O3粉體中加入ZnF2用行星磨以無(wú)水乙醇和剛玉球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)球磨混合均勻，在900℃和950℃煅燒1或3小時(shí)，產(chǎn)物為γ-Al2O3和α-Al2O3的混合物，表明此時(shí)ZnF2可以促進(jìn)相變。在硫酸鋁銨中直接加入ZnF2添加劑同樣地球磨混合均勻，分別在900℃和950℃熱處理1或3小時(shí)，產(chǎn)物為γ-Al2O3，表明此時(shí)ZnF2不能促進(jìn)相變。 納米陶瓷強(qiáng)度高，韌性高，是目前的研究熱點(diǎn)。一般傳統(tǒng)的制備納米陶瓷的方法是納米微米粉體混合均勻后燒

4、結(jié)得到致密材料，然而納米粉體昂貴，分散困難，與其他組分混合均勻困難，而且高溫下晶粒容易長(zhǎng)大。 浸漬法制備納米復(fù)合材料是一種新方法，可以克服傳統(tǒng)方法的以上缺點(diǎn)。本文用飽和硝酸鹽溶液真空浸漬多孔氧化鋁坯體，然后干燥、煅燒，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)得到理想致密度的納米/微米氧化鋁基陶瓷復(fù)合材料。本文研究了復(fù)合材料的元素分布、組成、顯微結(jié)構(gòu)及其質(zhì)量和氣孔率隨著浸漬次數(shù)的變化。 本文的浸漬法制備氧化鋁復(fù)合材料得到以下的結(jié)果：(1)用飽和硝酸鹽