改性AZO粉体的制备及其在导电胶中的应用

论文摘要

采用共沉淀法制备了AZO粉体,对所制备的AZO粉体进行了稀土La的气相扩渗改性,对改性前后AZO粉体的组成、结构和导电性能的变化进行了研究;并将改性AZO粉体应用于导电胶的制备,对所制备的导电胶的力学性能和导电性能进行了研究。共沉淀法制备AZO粉体的工艺条件为:反应温度50℃,反应溶液pH=7,烘干温度150℃,烘干时间10h,焙烧温度500℃,焙烧时间2h。采用共沉淀法制备出的AZO粉体粒度分布均匀,粒径较小,可以达到纳米级别,电阻率为4.24×107? cm。稀土La气相扩渗能进一步改善AZO粉体的导电性能。正交实验结果表明,当Al掺杂浓度为3.0wt%、La扩渗浓度为2wt%、扩渗温度为480℃、扩渗时间为5h时,改性AZO粉体的室温电阻率为1.37×104? cm。扩渗前后粉体的电阻率下降了3个数量级。XRD测试结果表明,改性AZO粉体和ZnO粉体相对比,主体特征峰没有明显变化,但分别在11o和68.5o出现了与La有关的特征峰。SEM测试表明AZO粉体经稀土La扩渗后有大的晶粒出现,存在明显的团聚现象。EDAX测试结果表明La已进入AZO粉体,并导致导电性能的提高。以所制备的改性AZO粉体为导电填料,不饱和聚酯树脂为基体制备了导电胶。当固化剂和促进剂的添加量为2wt%时,所制备出的样品表面平整无龟裂现象,反应速度适中。制备出的导电胶的电阻率最低值为5.3×105? cm。随着改性AZO粉体添加量的增加,剪切强度逐渐变小,冲击强度逐渐增大。当改性AZO粉体添加量为40wt%时,剪切强度为11.48MPa,冲击强度为19.6kJ m-2,满足应用要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 导电粉体的研究现状
• 1.2.1 导电粉体的分类
• 1.2.2 导电粉体的制备方法
• 1.2.3 导电粉体的应用
• 1.2.4 导电粉体的国内外研究趋势
• 1.3 ZnO粉体的研究现状
• 1.3.1 ZnO粉体的基本性质
• 1.3.2 ZnO粉体的缺陷
• 1.4 导电胶的研究现状
• 1.4.1 导电胶的分类
• 1.4.2 导电胶的导电原理
• 1.4.3 导电胶的国内外研究趋势
• 1.5 本课题主要研究内容
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 主要试剂与仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 AZO粉体的制备
• 2.2.2 改性AZO粉体的制备
• 2.2.3 导电胶的制备
• 2.3 测试方法
• 2.3.1 室温电阻率的测量
• 2.3.2 X射线衍射分析
• 2.3.3 扫描电镜分析
• 2.3.4 能谱分析
• 2.3.5 剪切强度分析
• 2.3.6 冲击强度分析
• 第3章 AZO粉体的制备与表征
• 3.1 共沉淀法制备AZO粉体的工艺条件研究
• 3.1.1 反应温度的影响
• 3.1.2 抽滤洗涤的影响
• 3.1.3 烘干时间的影响
• 3.1.4 焙烧温度的影响
• 3.2 AZO粉体的测试结果与分析
• 3.2.1 AZO粉体的XRD结果与分析
• 3.2.2 AZO粉体的EDAX结果与分析
• 3.2.3 AZO粉体的SEM结果与分析
• 3.2.4 AZO粉体的室温电阻率测量结果与分析
• 3.3 AZO粉体的导电性分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 La对AZO粉体的气相扩渗及结果分析
• 4.1 改性AZO粉体的正交实验结果与分析
• 4.2 改性AZO粉体的测试结果与分析
• 4.2.1 改性AZO粉体的XRD结果与分析
• 4.2.2 改性AZO粉体的SEM结果与分析
• 4.2.3 改性AZO粉体的EDAX结果与分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 改性AZO粉体在导电胶中的应用研究
• 5.1 导电胶的室温电阻率的测量结果与分析
• 5.2 导电胶的剪切强度测试结果与分析
• 5.3 导电胶的冲击强度测试结果与分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢