基于防静电与屏蔽陶瓷的ATO型导电粉的研究

论文摘要

随着电子产品的不断应用,静电危害及电磁污染日益加深。陶瓷是建筑中最重要的材料之一,防静电陶瓷的应用不仅可以起到较好的装饰作用,还可以从根本上消除静电及电磁辐射对各行各业和人体带来的危害。本文选取锑掺杂二氧化锡(ATO)纳米导电粉体作为防静电功能粉体,通过醇盐水解法及自蔓延法制备出ATO导电粉体。结果表明：醇盐法与自蔓延法相比,更具有操作可行性,制备出的导电粉体综合性能更好。得出了醇盐法制备的最佳条件：反应pH为2、煅烧温度600℃、氯化锑加入量6%。为使粉体的各项性能得到提高尝试多种氧化物掺杂,发现掺杂一定量的氧化锌可显著的提高粉体的导电性,选用最佳试验条件制备出的样品的电阻率可达到1.864Ω·cm。利用ATO包覆纳米二氧化钛制备出包覆型粉体,制备出的粉体电阻率可达到37Ω·cm。在坯体中加入掺杂氧化锌导电粉体,当导电粉含量达到15%时,坯体的导电性能可达到防静电材料的要求。以导电粉含量为30%的坯体为素坯,在釉料中分别添加掺杂型和包覆型导电粉体,表面施釉制备出两种类型的防静电陶瓷样品。结果表明：当釉料中掺杂型导电粉含量达到5%时,陶瓷整体导电性能达到了防静电材料的要求；加入量达到30%时,陶瓷具有一定屏蔽效果,样品对低频电磁波的屏蔽效能可达到31.12dB,可有效的吸收低频电磁波。以包覆型导电粉作为导电填料加入到釉料中,加入量为10%时,样品性能达到防静电要求,ATO粉体用量减少了25%左右,还使陶瓷具备了抗菌、自洁等功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 防静电与屏蔽材料研究现状
• 1.3 导电粉
• 1.3.1 导电粉的分类
• 1.3.2 ATO导电粉的特点
• 1.3.3 ATO导电粉的制备方法及研究现状
• 1.4 课题的提出及研究内容
• 第二章 实验原理与方案
• 2.1 实验仪器及药品
• 2.2 实验方案的确定
• 2.2.1 醇盐水解法
• 2.2.2 自蔓延法
• 2.2.3 共沉淀包覆法
• 2.2.4 陶瓷样品的制备
• 2.3 材料性能测试
• 2.3.1 导电粉电阻率测量
• 2.3.2 物相分析
• 2.3.3 热分析
• 2.3.4 EDS分析
• 2.3.5 扫描电镜显微分析
• 2.3.6 陶瓷电阻的测量
• 2.3.7 屏蔽效果测试
• 第三章 ATO纳米导电粉体
• 3.1 醇盐法制备ATO纳米导电粉的研究
• 3加入量对粉体性能的影响'>3.1.1 SbCl₃加入量对粉体性能的影响
• 3.1.2 pH值对粉体性能的影响
• 3.1.3 煅烧温度对粉体性能的影响
• 3.1.4 改性实验
• 3.2 自蔓延法制备ATO纳米导电粉的研究
• 3.2.1 自蔓延过程热分析
• 3.2.2 煅烧温度对粉体导电性能的影响
• 3.2.3 粉体的相组成及形貌结构
• 3.3 本章小结
• 第四章 ATO型导电粉体的掺杂与包覆
• 4.1 掺杂型导电粉体
• 4.1.1 掺杂氧化锌ATO粉体的制备
• 4.1.2 掺杂氧化锌对ATO粉体性能的的影响
• 4.2 包覆型导电粉体
• 4.2.1 包覆型导电粉的制备
• 5·5H₂O加入量对粉体导电性的影响'>4.2.2 SnCl₅·5H₂O加入量对粉体导电性的影响
• 3加入量对粉体导电性的影响'>4.2.3 SbCl₃加入量对粉体导电性的影响
• 4.2.4 煅烧温度对粉体性能的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 防静电与屏蔽陶瓷
• 4.1 陶瓷坯体
• 4.1.1 原料预处理
• 4.1.2 陶瓷坯体的制备
• 4.1.3 坯体性能分析
• 4.2 防静电与屏蔽陶瓷
• 4.2.1 原料预处理
• 4.2.2 陶瓷样品的制备
• 4.2.3 陶瓷性能分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士间发表的学术论文
• 致谢