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《粒度可控超細(xì)銅粉電解乳化法制備工藝及其機(jī)理研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、州川人學(xué)壩.Ij學(xué)位論三[粒徑可控超細(xì)銅粉電解乳化法制備工藝及其機(jī)理研究材料學(xué)專業(yè)研究生李淼指導(dǎo)教師涂銘旌院士本文通過對多種納米金屬粉體材料制備方法進(jìn)行充分考察的基礎(chǔ)上,并對超聲電解法、超聲浸入電解法以及電解乳化法制備超細(xì)粉體工藝進(jìn)行多組試驗(yàn)后。認(rèn)為電解乳化法制各超細(xì)粉體具有以下優(yōu)點(diǎn):超細(xì)粉體的粒徑可控、粉體分散性好、工藝設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本低、對環(huán)境無污染、產(chǎn)效高等優(yōu)點(diǎn)。利用此法可.以制備出銅、銀、鋅等超細(xì)粉體,本文主要以制備超細(xì)錒粉為例,對這種工藝方法及其機(jī)理進(jìn)行分析和研究。本文通過對超聲電解法、超聲浸入電解法以及電解乳化法
2、等工藝方法的對比分析,提出了乳化液在粒度可控超細(xì)銅粉制備中所處的重要位置,對乳化液的配置、乳化劑的優(yōu)選原則進(jìn)行了較深入的分析,通過優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果,最終選定有機(jī)油脂和烷基苯磺酸鹽去油乳化劑作為制備超細(xì)銅粉的乳化液配方。本文對電解乳化法制備粒度可控超細(xì)銅粉的工藝過程進(jìn)行了較詳盡的闡述,對制各設(shè)各進(jìn)行了介紹。并通過單因素工藝實(shí)驗(yàn)全面探討了外電流密度、溶液的PH值和硫酸銅濃度分別對超細(xì)銅粉的平均粒徑、納米銅粉的產(chǎn)率以及微米銅粉產(chǎn)率的影響規(guī)律。本文認(rèn)為隨著外電流密度的提高,超細(xì)銅粉的粒徑有減小的趨勢,粉體產(chǎn)率得到提高;隨著溶液PH值的增大
3、,粉體粒徑減小,產(chǎn)率降低:隨著硫酸銅濃度的增加,粉體產(chǎn)率增高,而對超細(xì)銅粉的粒徑?jīng)]有產(chǎn)生顯著性影響。本文在單因素工藝實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)行了顯著性F檢驗(yàn),并對各工藝因素對粉體的平均粒徑和產(chǎn)率的影響程度進(jìn)行了排序,本文認(rèn)為,四川人學(xué)螄0學(xué)位淪上所涉及工藝因素中,溶液的PH值對粉體粒徑有明顯影響,而外電流密度對粉體的產(chǎn)率影響顯著。在此基礎(chǔ)上,本文對實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,在獲得一定粒徑粉體的前提下,使超細(xì)銅粉的產(chǎn)率有所提高。本文推導(dǎo)出了外電流密度、溶液的PH值和硫酸銅濃度與粉體產(chǎn)率之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并基于此利用SPSS
4、II.0forWindows數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了單因素回歸分析。獲得該三因素與粉體產(chǎn)率的定量關(guān)系式,從而為實(shí)驗(yàn)方案的制定提供指導(dǎo)。本文提出了陰極過電位為粉體制備的動(dòng)力學(xué)因素,外電流密度、溶液的PH值都是通過影響陰極的過電位從而對粉體的平均粒徑產(chǎn)生影響,本文首先研究了超細(xì)粉體的結(jié)晶過程,以及粉體形核、長大的臨界條件,進(jìn)而引出陰極的過電位與此臨界條件之間存在的關(guān)系,我們發(fā)現(xiàn)隨著陰極過電位的提高有利于生成較細(xì)致的超細(xì)銅粉?;诖?,本文進(jìn)一步深入研究了外電流密度和溶液的PH值對陰極過電位的影響,最終發(fā)現(xiàn)了工藝因素對粉體粒徑
5、的影響規(guī)律,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果相互印證了彼此的正確性。本文提出了外電流密度是影響粉體產(chǎn)率的直接因素,溶液的PH值和硫酸銅濃度則是通過對陰極反應(yīng)活化能的影響實(shí)現(xiàn)對粉體產(chǎn)率的控制效應(yīng)。本文利用法拉第定律對前者進(jìn)行了分析;對于后者的研究則是基于陰極還原反應(yīng)臨界條件進(jìn)行分析的,即陰極粉體沉積反應(yīng)的正常進(jìn)行,必須克服一定的勢壘(活化能),而陰極反應(yīng)活化能受陰極電極電位的直接影響,本文對此規(guī)律進(jìn)行了分析。而溶液的PH值和硫酸銅濃度正是通過對陰極電極電位的影響來影響陰極反應(yīng)活化能的,其結(jié)果是對超細(xì)銅粉的產(chǎn)率造成了影響。關(guān)鍵詞:超細(xì)銅粉電
6、解乳化法制各因素IlH14,111人學(xué)壩f‘學(xué)位論文ResearchofTechnicsandMechanismonPreparingParticle-ControlledUltroflneCopperPowderbyElectrolyzingEmulsificationMethodMajorinMaterialsScienceCandidateforMaster:LiMiaoSupervisor:ProfessorTuMingjingAbstractOnthebaseofreviewingmanykindsofprepara
7、tionmethodofnaaometalpowdermaterials,atthesametime,afterdoingalottOcontrastthecapabilityamongthepreparationmethodsofultrasonicelectrolysis,ultrasonicimmersionelectrolysisandelectrolysisemulsification,wethinkthatthepreparationmethodofelectrolysisemulsificationhaveman
8、yexcellentcharacteristicssuchaSthecontrolledparticle,thebetterdispersancy,thesimpleequipments,thecheapCOStofproduction,pollutionflee,theno