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添加剂对氧化铝粉体微观结构影响研究

2020-12-07阅读(144)

添加剂对氧化铝粉体微观结构影响研究

论文摘要

氧化铝具有多种微观形貌,其晶粒的结构特性直接决定了最终产品的应用性能,因此氧化铝粉体的微观结构控制引起了广泛关注。本文采用异丙醇铝水解法结合水热处理工艺制备氧化铝粉体。在制备过程中分别引入氟化铝、冰乙酸和尿素作为添加剂,利用XRD、TG、TEM、SEM等检测方法系统地分析研究了添加剂含量、热处理温度、前驱体的选择、水热温度、水热处理时间、添加剂引入方式等制备条件对氧化铝的晶相转变及微观形貌的影响。研究结果表明:AlF3可以显著的促进氧化铝的晶相转变过程,使其在900℃即可以完全的完成α相变而得到α-Al2O3,并且随着热处理温度的继续升高,氧化铝均保持α相不变。在一定水热条件下,随AlF3加入量增大,α-Al2O3的微观形貌是从不规则的板状多面体向规则的六角平板状发展;随水热温度升高,α-Al2O3微观形貌则由多面体结构向六角板状结构再到“蠕虫状”结构转变。以冰乙酸作添加剂时,其对氧化铝的α相变温度影响不大。所制备得到的α-Al2O3晶粒间具有相互交联的趋势。随冰乙酸加入量的增加,参与拼合成为一体而加剧交联的晶粒数目增大,并且随水热处理温度的升高也具有与此相同的趋势。引入尿素作为添加剂对α-Al2O3晶粒的粒径尺寸产生影响。粒径随尿素加入量的增加而增大,随水热温度的提高而减小。在以上所得研究结果的基础上对各影响因素对氧化铝粉体微观结构的影响机理进行了详细的分析与讨论。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 氧化铝的晶型结构
  • 1.2 氧化铝的多种微观形貌
  • 1.2.1 板状氧化铝粉体
  • 1.2.2 球形氧化铝粉体
  • 1.2.3 中空球形氧化铝粉体
  • 1.2.4 针状或纤维状氧化铝粉体
  • 1.2.5 菱形氧化铝粉体
  • 1.3 氧化铝粉体的微观形貌控制
  • 1.3.1 添加剂对粉体微观结构的影响
  • 1.3.2 水解和凝胶工艺对粉体微观结构的影响
  • 1.3.3 干燥方法对粉体微观结构的影响
  • 1.3.4 煅烧工艺对粉体微观结构的影响
  • 1.4 本课题的提出及研究内容
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 主要原料及仪器
  • 2.2 实验步骤
  • 2.2.1 无添加剂条件下氧化铝粉体的制备
  • 2.2.2 氟化铝作添加剂条件下氧化铝粉体的制备
  • 2.2.3 冰乙酸作添加剂条件下氧化铝粉体的制备
  • 2.2.4 尿素作添加剂条件下氧化铝粉体的制备
  • 2.3 性能表征
  • 2.3.1 XRD 测试
  • 2.3.2 TG 测试
  • 2.3.3 TEM 测试
  • 2.3.4 SEM 测试
  • 本章小结
  • 第三章 无添加剂制备的氧化铝粉体微观结构
  • 3.1 实验结果
  • 3.2 分析与讨论
  • 本章小结
  • 第四章 氟化铝添加剂对氧化铝粉体微观结构影响
  • 4.1 XRD 分析
  • 4.1.1 热处理温度对晶相转变的影响
  • 4.1.2 水热温度对水热反应产物晶相结构的影响
  • 203 生成的影响'>4.1.3 水热温度对α-Al203生成的影响
  • 4.2 TG 分析
  • 4.2.1 水热温度对失重情况的影响
  • 3 含量对失重情况的影响'>4.2.2 AlF3含量对失重情况的影响
  • 4.3 TEM 分析
  • 4.4 SEM 分析
  • 3 添加剂微观形貌'>4.4.1 AlF3添加剂微观形貌
  • 3引入量对α-Al203 微观结构的影响'>4.4.2 AlF3引入量对α-Al203微观结构的影响
  • 203 微观结构的影响'>4.4.3 水热处理温度对α-Al203微观结构的影响
  • 203 微观结构的影响'>4.4.4 水热处理时间对α-Al203微观结构的影响
  • 4.4.5 热处理温度对氧化铝微观结构的影响
  • 203 微观结构的影响'>4.4.6 前驱体的选择对α-Al203微观结构的影响
  • 本章小结
  • 第五章 冰乙酸添加剂对氧化铝粉体微观结构影响
  • 5.1 XRD 分析
  • 5.2 SEM 分析
  • 5.2.1 热处理温度对氧化铝微观结构的影响
  • 203 微观结构的影响'>5.2.2 冰乙酸加入量对α-Al203微观结构的影响
  • 203 微观结构的影响'>5.2.3 水热处理温度对α-Al203微观结构的影响
  • 本章小结
  • 第六章 尿素添加剂对氧化铝粉体微观结构影响
  • 6.1 实验结果
  • 203 的SEM 图像'>6.1.1 不同尿素含量下α-Al203 的SEM 图像
  • 203 的SEM 图像'>6.1.2 不同水热温度下α-Al203 的SEM 图像
  • 6.2 分析与讨论
  • 203 微观结构的影响'>6.2.1 尿素含量对α-Al203微观结构的影响
  • 203 微观结构的影响'>6.2.2 水热处理温度对α-Al203微观结构的影响
  • 本章小结
  • 第七章 机理分析
  • 7.1 氟化铝降低氧化铝Α相变温度的影响机理
  • 203 生成机理分析'>7.2 板状Α-Al203生成机理分析
  • 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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