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《碩士學(xué)位論文-以金屬鋁為鋁源低溫制備鈦酸鋁粉體的研究》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、分類號學(xué)校代碼10408密級研究生學(xué)號2010020116碩士學(xué)位論文以金屬鋁為鋁源低溫制備鈦酸鋁粉體的研究StudyonthePreparationofAluminumTitanatePowderatLowTemperaturebyUsingMetalAluminumasAluminumSource學(xué)位申請人導(dǎo)師姓名及職稱專業(yè)名稱材料學(xué)研究方向無機(jī)非金屬材料所在學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期2013-5景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行
2、研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日碩士學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或
3、掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密□。（請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要鈦酸鋁是一種重要的低膨脹陶瓷材料，具有耐高溫、耐磨損、抗酸堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代工業(yè)迫切需求的新型高溫陶瓷材料。目前鈦酸鋁粉體的合成方法主要有固相法、溶膠-凝膠法和氣相合成法，分別存在著合成溫度高、粉體團(tuán)聚嚴(yán)重和對設(shè)備要求高等問題，限制了鈦酸鋁粉體的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。本文以鋁粉和四氯化鈦為前驅(qū)體原料，采用非水解溶膠-凝膠法,結(jié)合回流
4、和容彈兩種不同凝膠化工藝低溫下合成了鈦酸鋁粉體。通過DTA-TG、XRD、TEM和FT-IR等分析測試手段確定了鈦酸鋁干凝膠熱處理過程中的物相變化，同時(shí)探討了原料混合順序、氧供體種類及用量、溶劑種類、催化劑的種類、凝膠化工藝對鈦酸鋁粉體合成的影響；研究了分散劑PEG1000對鈦酸鋁合成及分散效果的影響；對比了回流和容彈兩種不同凝膠化工藝制備的鈦酸鋁粉體的燒結(jié)性能。得出結(jié)論如下:以Al粉和TiCl4為前驅(qū)體，分別采用無水乙醇和AlCl3為氧供體和催化劑，經(jīng)80℃回流24h形成凝膠、750℃低溫煅燒可
5、以合成鈦酸鋁粉體。無水乙醇由于活性高、烷基鏈短，作為氧供體合成鈦酸鋁粉體的效果要優(yōu)于異丙醇和正丁醇。FeCl3和AlCl3相比共價(jià)性弱的MgCl2更適合作為反應(yīng)的催化劑，但FeCl3作為催化劑存在引入雜質(zhì)和引起粉體團(tuán)聚等問題，因此AlCl3是最佳催化劑，且添加次序?yàn)橄燃覶iCl4再加AlCl3，TiCl4在活化鋁粉的同時(shí)形成氯代鈦醇鹽TiCl2(OEt)2·EtOH，有利于鋁鈦醇鹽的異質(zhì)聚合反應(yīng)。回流過程中添加分散劑PEG1000可以減少粉體的團(tuán)聚，但過多的分散劑將會(huì)阻礙前驅(qū)體膠粒發(fā)生非水解凝膠化
6、縮聚反應(yīng)。在鈦酸鋁凝膠化過程中采用容彈工藝可以形成輔助壓力場，750℃煅燒后獲得粒徑20~30nm、均勻分散的鈦酸鋁粉體，其中前驅(qū)體的濃度為2.5mol/L，容彈溫度為110℃，容彈填充率為30%。隨著容彈溫度的升高，鈦酸鋁晶化程度提高，但過高的溫度導(dǎo)致粉體團(tuán)聚，同時(shí)，填充率過大將會(huì)影響Al-O-Ti異質(zhì)鍵合的形成。此外，將回流和容彈工藝制得粉體壓制成型后在空氣氣氛下1450℃下燒結(jié)2h，由于容彈工藝制得的超細(xì)粉體具有良好的分散和較高的表面能，因此粉體的燒結(jié)性能要優(yōu)于常壓下回流凝膠化制得的粉體，其
7、中，抗折強(qiáng)度為14.3MPa，吸水率為1.9%，顯氣孔率為6.3%。非水解溶膠-凝膠法結(jié)合容彈工藝有望成為一種制備超細(xì)鈦酸鋁粉體的有效手段，得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：非水解溶膠-凝膠法鈦酸鋁粉體低溫合成超細(xì)IAbstractAluminumtitanate(AT)isanimportantceramicmaterialwithlowexpansioncoefficient.Duetoitsproperties,suchashightemperatureresistance,highwearres
8、istanceandstronganti-erosion,itbecomesanurgentdemandformodernindustryasanewtypeofhightemperatureceramicmaterial.Recently,severalmethodshavebeenreportedforitssynthesis,includingsolid-phasemethod,sol-gelmethodandvapor-phasemethod,etc.However,the
