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《微波水熱法合成氧化鋯納米粉體的研究進(jìn)展》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、/lilt波水熱法合成氧化鋯納米粉體的研究進(jìn)展摘要介紹了微波水熱合成氧化鋯的特點(diǎn)。微波水熱合成是一種合成氧化鋯的重要方法，自發(fā)明以來就是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。論述了微波水熱制備氧化鋯的研究進(jìn)展，同吋，介紹了氧化鋯在陶瓷增韌、催化劑及載體、離子導(dǎo)電和生物等方面的應(yīng)用，并指出微波水熱合成納米氧化鋯的發(fā)展方向及所需解決的問題。關(guān)鍵詞微波水熱氧化鋯納米粉體應(yīng)用AdvancesinthePreparationofNanosizedZirconiabymicrowaveHydrothermalMethodAbstractTheadvant
2、ageandtrendonformationofzirconiaundermicrowavehydrothermalconditionswereintroduccd.Thcmicrowavehydrothermalmethodwasimportantrouteforsyntheticofzirconia1.Soitwasstudiedalotsinceitwasinvented。Microwavehydrothermalmethodsweresummarized.whichwereadoptedtonanosizedzir
3、conia.Theapplicationsofzirconiaonceramictoughening，catalystandcarrier，ionicconductanceandbiologywereintroduced。Atlastthedifficultiesforthehydrothermalmethodandtheprospectinthefuturewereproposed.Keywordsmicrowaveassistedsynthesis，zirconia，nanopowder,applicationo前言二
4、氧化鋯是一種具有高熔點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)大、耐高溫、耐磨性好和抗蝕性能優(yōu)良的可多晶相轉(zhuǎn)化的金屬氧化物材料，常表現(xiàn)為浞晶（穩(wěn)定的單斜相，亞穩(wěn)態(tài)的四方相和立方相）。由于二氧化鋯是唯一一種同時(shí)擁有酸性位和堿性位、氧化性和還原性的金屬氧化物，乂是P型半導(dǎo)體，易于產(chǎn)生氧空穴，具有優(yōu)良的離子交換性能，作為催化劑載體可與活性組分產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作川。二氧化鋯具有獨(dú)特的力學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)性能，在高溫結(jié)構(gòu)材料、相變增韌陶瓷、高溫燃料電池、光學(xué)元件以及催化等方面獲得了廣泛應(yīng)用［1~3］。電子工業(yè)的發(fā)展對電子器件提出了微細(xì)化、商精度和商可靠性
5、要求。為了滿足這些要求，首先，制作這些元器件的原材料必須具備純度《、顆粒微細(xì)的條件。為此，高純超細(xì)ZrOj^研制與開發(fā)成為當(dāng)今國內(nèi)外學(xué)者研究的熱門課題14］。其合成方法按所用原料的形態(tài)不同分為氣相法、液相法和固相法，通過不同的合成方法已經(jīng)合成出了許多不同形貌的納米氧化鋯材料，如球形、淚珠狀、棒狀、米粒狀、針狀等，但對于團(tuán)聚體形成機(jī)理的研宂不夠深入，對于團(tuán)聚體的形成原因眾說紛紜，有效的克服粉體團(tuán)聚的方法有待于進(jìn)一步研究。與芄他制備方法相比較，微波具有選擇性加熱的特點(diǎn)，能夠制備超細(xì)粉末而又避免傳統(tǒng)加熱常引起的團(tuán)聚，因此采用微波
6、水熱技術(shù)為合成氧化鋯納米粉體提供了一條新的、快捷的途徑.MiL波水熱合成納米氧化鋯微波產(chǎn)生的交變電場能以每秒高達(dá)數(shù)億次的高速變14,這使極性電介質(zhì)分子發(fā)生偶極轉(zhuǎn)向極化，并因其轉(zhuǎn)向極化速度跟不上交變電場而滯后，導(dǎo)致材料部功率耗散，一部分微波能轉(zhuǎn)化為熱能，由此使物質(zhì)本身加熱升溫。微波加熱是物質(zhì)在電磁場中因本身介質(zhì)損耗而引起的整體加熱，因而可實(shí)現(xiàn)分子水平上的攪拌，使得加熱均勻，溫度梯度小，而且物質(zhì)升溫迅速，能量利川效率很高。將微波運(yùn)用到水熱法中生產(chǎn)陶瓷粉體的反應(yīng)時(shí)間相當(dāng)短。微波水熱法是把傳統(tǒng)的水熱合成法與微波場結(jié)合起來，期望能體
7、現(xiàn)出微波的獨(dú)特性和水熱法本身的優(yōu)勢，是一種有巨大應(yīng)用潛力的新方法。微波水熱合成的粉體較常規(guī)水熱法和化學(xué)法合成的粉體具有粒徑分布窄、分散性好、團(tuán)聚少、晶粒完整且結(jié)晶性好等優(yōu)點(diǎn)，其合成速率和能效均比傳統(tǒng)水熱法的高很多。美國的Pennsylvania大學(xué)較早采用微波水熱法制備了一些陶瓷及金屬粉體，并對微波水熱合成工藝進(jìn)行了初步研究。與常規(guī)水熱法相比，微波水熱法具有反應(yīng)溫度更低、反應(yīng)時(shí)間更短的優(yōu)點(diǎn)，但是目前認(rèn)識尚不統(tǒng)一。孫永欣等l5］#Zr(OH)4和Y(OH)3的共沉淀為前驅(qū)體，在堿性介質(zhì)中用微波水熱法合成摩爾分?jǐn)?shù)為8%的氧化釔
8、穩(wěn)定氧化鋯納米粉體。由于微波的選擇極性加熱作用，使水分子快速運(yùn)動(dòng)，降低了水的粘度，因此水溶液巾存在高速擴(kuò)散，不僅加速了Zr(OH)4前驅(qū)物的溶解，而且加速它的結(jié)晶。釔離子能有效均勻摻雜在ZrO@3格中形成穩(wěn)定立方相ZrO2［6］。PotadarHS［7］等采用微波水熱法成功制備了化學(xué)組成為Ce0.75Z
