本文主要研究内容
作者刘婷（2019）在《聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体及其性能的研究》一文中研究指出：氧化锆因其具有优异的物理化学性能而被广泛应用于热障涂层、固体氧化物燃料电池、催化剂和致密陶瓷等领域。但是,在氧化锆陶瓷的烧结过程中,氧化锆晶型转变引起的剪切应变和体积效应会使材料开裂。另外,在烧结过程中,随着温度升高,粉体易发生团聚导致晶粒很难均匀长大,严重影响了氧化锆的广泛应用。因此,制备出团聚程度小、颗粒细小、粒径分布较窄且相结构稳定的四方相氧化锆（T-ZrO2）粉体对于氧化锆材料的应用至关重要。本文以无机锆盐为主要原料,采用聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体,将制得的氧化锆粉体进行干压成型和无压烧结,制备出相结构稳定、无裂纹的YSZ陶瓷。系统研究了无机锆盐种类和浓度对氧化锆纳米粉体制备工艺和性能的影响,得出氧化锆纳米陶瓷粉体制备的最佳工艺条件,并在此基础上进行氧化钇的掺杂研究。借助热重-差热同步分析仪（TG-DSC）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、纳米粒度分析仪和老化试验等分析测试手段对氧化锆凝胶的热分解过程和氧化锆粉体及氧化锆陶瓷的物相组成、微观形貌、粒度分布以及抗老化性能进行分析和表征。研究取得的主要结论如下:无机锆盐种类影响氧化锆凝胶的热分解完全温度,以硝酸氧锆、硫酸锆和氧氯化锆为原料制备的氧化锆凝胶的热分解完全温度分别为530℃、573℃和552℃。氧化锆的晶化温度依据锆盐种类存在差异,晶化温度由高到低的次序为:硝酸氧锆>硫酸锆>氧氯化锆。氧化锆在加热过程中的相转变过程相似,均是由无定型氧化锆转变为四方相氧化锆（T-ZrO2）,并在900℃时完全转变为单斜相氧化锆（M-ZrO2）。其中,以氧氯化锆为锆盐制得的氧化锆粉体近似呈球形,粉体粒径分布较窄,团聚程度最小。选取氧氯化锆为无机锆盐,随着氧氯化锆浓度的增加,氧化锆凝胶的热分解完全温度逐渐升高,氧化锆的相转变温度也逐渐升高,粉体的团聚程度逐渐增大,颗粒的粒度分布范围变宽,分散性变差。当氧氯化锆的浓度为0.1 mol/L时,氧化锆凝胶的热分解完全温度最低,为515℃;相转变温度也最低,在500℃时开始向单斜相氧化锆（M-ZrO2）转变。氧化锆粉体的平均粒径约为90 nm,粒度分布范围最窄,团聚程度最小且分散性最好。选取浓度为0.1 mol/L的氧氯化锆为锆盐,硝酸钇为掺杂剂制备氧化锆纳米陶瓷粉体。钇元素的掺杂使氧化锆凝胶的热分解完全温度由515℃升高至578℃,凝胶经不同温度煅烧后可得到粒度在16.9435.91 nm范围内的四方相氧化锆（T-ZrO2）粉体。粉体经干压成型和无压烧结后制得YSZ陶瓷试样,随着烧结温度的升高,试样的相对密度和硬度值逐渐增大,同一烧结温度下,凝胶的煅烧温度越低试样的相对密度越大。当烧结温度为1550℃时,凝胶的煅烧温度越低,YSZ陶瓷抗老化性越好,表面越致密。以氧氯化锆和硝酸钇为原料制备YSZ陶瓷的优选技术方案为:采用聚丙烯酰胺凝胶法制备YSZ纳米陶瓷粉体,氧氯化锆的浓度为0.1 mol/L,氧化钇的掺杂量为3 mol%,氧化锆凝胶的煅烧温度为600℃,素坯的烧结温度为1550℃。此条件下制得的YSZ陶瓷相对密度为96.64%,硬度为11.135 GPa,且试样抗老化性能较好,结构相对致密,无明显裂纹。
Abstract
yang hua gao yin ji ju you you yi de wu li hua xue xing neng er bei an fan ying yong yu re zhang tu ceng 、gu ti yang hua wu ran liao dian chi 、cui hua ji he zhi mi tao ci deng ling yu 。dan shi ,zai yang hua gao tao ci de shao jie guo cheng zhong ,yang hua gao jing xing zhuai bian yin qi de jian qie ying bian he ti ji xiao ying hui shi cai liao kai lie 。ling wai ,zai shao jie guo cheng zhong ,sui zhao wen du sheng gao ,fen ti yi fa sheng tuan ju dao zhi jing li hen nan jun yun chang da ,yan chong ying xiang le yang hua gao de an fan ying yong 。yin ci ,zhi bei chu tuan ju cheng du xiao 、ke li xi xiao 、li jing fen bu jiao zhai ju xiang jie gou wen ding de si fang xiang yang hua gao （T-ZrO2）fen ti dui yu yang hua gao cai liao de ying yong zhi guan chong yao 。ben wen yi mo ji gao yan wei zhu yao yuan liao ,cai yong ju bing xi xian an ning jiao fa zhi bei yang hua gao na mi tao ci fen ti ,jiang zhi de de yang hua gao fen ti jin hang gan ya cheng xing he mo ya shao jie ,zhi bei chu xiang jie gou wen ding 、mo lie wen de YSZtao ci 。ji tong yan jiu le mo ji gao yan chong lei he nong du dui yang hua gao na mi fen ti zhi bei gong yi he xing neng de ying xiang ,de chu yang hua gao na mi tao ci fen ti zhi bei de zui jia gong yi tiao jian ,bing zai ci ji chu shang jin hang yang hua yi de can za yan jiu 。jie zhu re chong -cha re tong bu fen xi yi （TG-DSC）、fu li xie gong wai guang pu yi （FTIR）、Xshe xian yan she yi （XRD）、sao miao dian zi xian wei jing （SEM）、na mi li du fen xi yi he lao hua shi yan deng fen xi ce shi shou duan dui yang hua gao ning jiao de re fen jie guo cheng he yang hua gao fen ti ji yang hua gao tao ci de wu xiang zu cheng 、wei guan xing mao 、li du fen bu yi ji kang lao hua xing neng jin hang fen xi he biao zheng 。yan jiu qu de de zhu yao jie lun ru xia :mo ji gao yan chong lei ying xiang yang hua gao ning jiao de re fen jie wan quan wen du ,yi xiao suan yang gao 、liu suan gao he yang lv hua gao wei yuan liao zhi bei de yang hua gao ning jiao de re fen jie wan quan wen du fen bie wei 530℃、573℃he 552℃。yang hua gao de jing hua wen du yi ju gao yan chong lei cun zai cha yi ,jing hua wen du you gao dao di de ci xu wei :xiao suan yang gao >liu suan gao >yang lv hua gao 。yang hua gao zai jia re guo cheng zhong de xiang zhuai bian guo cheng xiang shi ,jun shi you mo ding xing yang hua gao zhuai bian wei si fang xiang yang hua gao （T-ZrO2）,bing zai 900℃shi wan quan zhuai bian wei chan xie xiang yang hua gao （M-ZrO2）。ji zhong ,yi yang lv hua gao wei gao yan zhi de de yang hua gao fen ti jin shi cheng qiu xing ,fen ti li jing fen bu jiao zhai ,tuan ju cheng du zui xiao 。shua qu yang lv hua gao wei mo ji gao yan ,sui zhao yang lv hua gao nong du de zeng jia ,yang hua gao ning jiao de re fen jie wan quan wen du zhu jian sheng gao ,yang hua gao de xiang zhuai bian wen du ye zhu jian sheng gao ,fen ti de tuan ju cheng du zhu jian zeng da ,ke li de li du fen bu fan wei bian kuan ,fen san xing bian cha 。dang yang lv hua gao de nong du wei 0.1 mol/Lshi ,yang hua gao ning jiao de re fen jie wan quan wen du zui di ,wei 515℃;xiang zhuai bian wen du ye zui di ,zai 500℃shi kai shi xiang chan xie xiang yang hua gao （M-ZrO2）zhuai bian 。yang hua gao fen ti de ping jun li jing yao wei 90 nm,li du fen bu fan wei zui zhai ,tuan ju cheng du zui xiao ju fen san xing zui hao 。shua qu nong du wei 0.1 mol/Lde yang lv hua gao wei gao yan ,xiao suan yi wei can za ji zhi bei yang hua gao na mi tao ci fen ti 。yi yuan su de can za shi yang hua gao ning jiao de re fen jie wan quan wen du you 515℃sheng gao zhi 578℃,ning jiao jing bu tong wen du duan shao hou ke de dao li du zai 16.9435.91 nmfan wei nei de si fang xiang yang hua gao （T-ZrO2）fen ti 。fen ti jing gan ya cheng xing he mo ya shao jie hou zhi de YSZtao ci shi yang ,sui zhao shao jie wen du de sheng gao ,shi yang de xiang dui mi du he ying du zhi zhu jian zeng da ,tong yi shao jie wen du xia ,ning jiao de duan shao wen du yue di shi yang de xiang dui mi du yue da 。dang shao jie wen du wei 1550℃shi ,ning jiao de duan shao wen du yue di ,YSZtao ci kang lao hua xing yue hao ,biao mian yue zhi mi 。yi yang lv hua gao he xiao suan yi wei yuan liao zhi bei YSZtao ci de you shua ji shu fang an wei :cai yong ju bing xi xian an ning jiao fa zhi bei YSZna mi tao ci fen ti ,yang lv hua gao de nong du wei 0.1 mol/L,yang hua yi de can za liang wei 3 mol%,yang hua gao ning jiao de duan shao wen du wei 600℃,su pi de shao jie wen du wei 1550℃。ci tiao jian xia zhi de de YSZtao ci xiang dui mi du wei 96.64%,ying du wei 11.135 GPa,ju shi yang kang lao hua xing neng jiao hao ,jie gou xiang dui zhi mi ,mo ming xian lie wen 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自内蒙古工业大学的刘婷，发表于刊物内蒙古工业大学2019-10-18论文，是一篇关于氧化锆论文,聚丙烯酰胺凝胶法论文,纳米粉体论文,陶瓷论文,内蒙古工业大学2019-10-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自内蒙古工业大学2019-10-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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